JP2014115430A - 液晶表示装置、及びその駆動方法 - Google Patents

Abstract

【課題】焼き付きを防止することができる液晶表示装置とその駆動方法を提供すること。
【解決手段】本発明の一実施形態にかかる液晶表示装置は、映像信号の各画素値に対応するサブフレームデータを生成するサブフレームデータ生成部３１と、サブフレームの１サブフレーム期間に対応する周期のパルス波形のブランキング電圧及び駆動電圧を発生させる電圧制御部と、駆動期間ではＬＥＤ４２ｒ、４２ｇ、４２ｂを発光させ、補償駆動期間では複数のＬＥＤ４２ｒ、４２ｇ、４２ｂの発光を停止させるＬＥＤ制御部３５と、を備え、記サブフレームデータが第２の値となる画素では、サブフレームの駆動期間において、液晶により黒表示を行わせ、サブフレームデータが第１の値となる画素では、サブフレームの駆動期間において、液晶により黒表示より高い輝度で表示を行わせるものである。
【選択図】図４

Description

本発明は、液晶表示装置、及びその駆動方法に関する。

印加電圧に対する応答速度がＴＮ(Twisted Nematic)液晶に比べて高速である、自発分極を有する強誘電性液晶(Ferroelectric Liquid Crystal:ＦＬＣ)を画素に用いた強誘電性液晶表示装置は、優れた動画表示機能を有する特長がある。

このような液晶表示装置では、液晶の焼き付きが問題となる。焼き付き不良は、画素電極と共通電極との間に印加される電圧の電位差の直流成分が要因となって発生する。その直流成分を打ち消すように逆電圧を印加する（これはＤＣバランス駆動と呼ばれる）ことで、焼き付き不良を防止する液晶表示装置の駆動方法が特許文献１に開示されている。また、上記の特許文献１記載の液晶表示装置の駆動方法では、各サブフレームにおいて液晶の交流駆動を行うことで、画像のちらつき（フリッカー）や直流電圧印加による液晶材料の劣化を抑制している。

特表２００６−５２２３７２号公報

しかし、特許文献１に記載の液晶表示装置の駆動方法では、１フレーム内のサブフレームの数が多くても４〜５程度であり、焼き付き防止としては不十分である。

本発明は上記の点に鑑みなされたもので、焼き付き防止を十分に行うことができる液晶表示装置及びその駆動方法を提供することを目的とする。

本発明の一態様にかかる液晶表示装置は、複数の行選択線（Ｗ）と複数の列データ線（Ｄ）とが交差して配置されるとともに、ブランキング電圧線（Ｖ０）、及び駆動電圧線（Ｖ１）に接続された画素（２０）を複数有する画素部（４０）を備えた液晶表示装置（１０）であって、映像信号の各フレームの１フレーム期間に含まれる複数のサブフレーム毎に第１の値または第２の値を割り当て、前記映像信号の各画素値に対応するサブフレームデータを生成するサブフレームデータ生成部（３１）と、前記サブフレームの１サブフレーム期間に対応する周期のパルス波形のブランキング電圧及び駆動電圧を発生させて、前記ブランキング電圧線（Ｖ０）及び駆動電圧線（Ｖ１）にそれぞれ供給する電圧制御部（３８）であって、前記サブフレームの駆動期間では前記駆動電圧が第１の電圧値、前記ブランキング電圧が第２の電圧値となり、前記サブフレームの補償駆動期間では前記駆動電圧が第２の電圧値、前記ブランキング電圧が前記第１の電圧値となる電圧制御部（３８）と、発光色が異なる複数の光源（４２）を順次発光させて、時分割駆動を行い、前記駆動期間では前記複数の光源（４２）を発光させ、前記補償駆動期間では前記複数の光源（４２）の発光を停止させる光源制御部と、を備え、複数の前記画素（２０）のそれぞれは、画素電極（１２）と、前記第１の電圧値と前記第２の電圧値の間との第３の電圧値である共通電圧が供給される共通電極（１４）と、前記画素電極（１２）と前記共通電極（１４）との間の電圧によって駆動する強誘電性の液晶（１３）と、前記行選択線（Ｗ）を介して行選択信号が供給されたときに、前記列データ線（Ｄ）を介して供給される前記サブフレームデータを保持する第１の保持部（２３、５１）と、前記サブフレームデータが前記第１の値の時は前記駆動電圧を選択し、前記サブフレームデータが前記第２の値の時は前記ブランキング電圧を選択して、前記画素電極に印加して前記液晶を交流駆動する電圧選択部（２４、５２）と、を有し、前記サブフレームデータが前記第２の値となる画素（２０）では、前記サブフレームの前記駆動期間において、前記液晶（１３）により黒表示を行わせ、前記サブフレームデータが前記第１の値となる画素では、前記サブフレームの前記駆動期間において、前記液晶（１３）により前記黒表示より高い輝度で表示を行わせるものである。

複数の行選択線（Ｗ）と複数の列データ線（Ｄ）とが交差して配置されるとともに、ブランキング電圧線（Ｖ０）、及び駆動電圧線（Ｖ１）に接続された画素（２０）を複数有する画素部（４０）を備えた液晶表示装置（１０）の駆動方法であって、複数の前記画素（２０）のそれぞれは、画素電極（１２）と、第１の電圧値と第２の電圧値の間との第３の電圧値である共通電圧が供給される共通電極（１４）と、前記画素電極と前記共通電極（１４）との間の電圧によって駆動する強誘電性の液晶（１３）と、前記行選択線（Ｗ）を介して行選択信号が供給されたときに、前記列データ線（Ｄ）を介して供給されるサブフレームデータを保持する第１の保持部（２３、５１）と、サブフレームデータが第１の値の時は前記駆動電圧線に供給された駆動電圧を選択し、前記サブフレームデータが第２の値の時は前記ブランキング電圧線（Ｖ０）に供給されたブランキング電圧を選択して、前記画素電極に印加して前記液晶（１３）を交流駆動する電圧選択部（２４、５２）と、を有し、前記駆動方法は、映像信号の各フレームの１フレーム期間に含まれるＭ個（Ｍは２以上の整数）のサブフレームに前記第１の値又は前記第２の値を割り当て、前記映像信号の各画素値に対応するサブフレームデータを生成するサブフレームデータ生成ステップと、前記サブフレームの１サブフレーム期間に対応する周期のパルス波形の前記ブランキング電圧及び前記駆動電圧を発生させて、前記ブランキング電圧線（Ｖ０）及び駆動電圧線（Ｖ１）にそれぞれ供給する電圧発生ステップであって、前記サブフレームの駆動期間では前記駆動電圧が前記第１の電圧値、前記ブランキング電圧が前記第２の電圧値となり、前記サブフレームの補償駆動期間では前記駆動電圧が第２の電圧値、前記ブランキング電圧が前記第１の電圧値となる電圧発生ステップと、発光色が異なる複数の光源（４２）を順次発光させて、時分割駆動を行う光源制御ステップであって、前記駆動期間では前記光源（４２）を発光させ、前記補償駆動期間では前記複数の光源（４２）の発光を停止させる光源制御ステップと、を備え、前記サブフレームデータが前記第２の値となる画素では、前記サブフレームの前記駆動期間において、前記液晶により黒表示を行わせ、前記サブフレームデータが前記第１の値となる画素では、前記サブフレームの前記駆動期間において、前記液晶（１３）により前記黒表示より高い輝度で表示を行わせるものである。

本発明によれば、焼き付き防止を十分に行うことができる液晶表示装置とその駆動方法を提供することができる。

本発明が適用される反射型液晶表示素子を用いた投射型表示装置の一例の概略構成図である。 実施の形態１の液晶表示装置における一画素の構成図である。 強誘電性液晶を用いた反射型液晶表示素子の入力電圧と出力光の強度との関係を示す図である。 実施の形態１における液晶表示装置の回路構成を示すブロック図である。 図２及び図４の各部の信号説明図である。 実施の形態１における液晶表示装置の駆動パターンの一例の説明図である。 実施の形態１における液晶表示装置の駆動パターンの一例の説明図である。 実施の形態１における液晶表示装置の駆動パターンの一例の説明図である。 実施の形態１における液晶表示装置のサブフレームデータ生成部で用いる階調テーブルの一例を示す図である。 図２及び図４の動作説明用タイミングチャートである。 図２及び図４の動作説明用タイミングチャートである。 図２及び図４の動作説明用タイミングチャートである。 実施の形態１の変形例１における各部の信号説明図である。 実施の形態１の変形例２における各部の信号説明図である。 実施の形態２における液晶表示装置の回路構成を示すブロック図である。 フレームデータ生成部での処理を模式的に示す図である。 実施の形態２における液晶表示装置のサブフレームデータ生成部で用いる階調テーブルの一例を示す図である。 誤差拡散図を示す図である。 誤差拡散フローを示す図である。 フレームレートコントロールフローを示す図である。 フレームレートコントロールテーブルを示す図である。 実施の形態２における液晶表示装置の駆動パターンの一例の説明図である。 実施の形態２における液晶表示装置の駆動パターンの一例の説明図である。 実施の形態２における液晶表示装置の駆動パターンの一例の説明図である。 実施の形態２における液晶表示装置の動作説明用タイミングチャートである。 実施の形態２における液晶表示装置の動作説明用タイミングチャートである。 実施の形態２における液晶表示装置の動作説明用タイミングチャートである。 実施の形態３の液晶表示装置における一画素の構成図である。 実施の形態３における液晶表示装置の回路構成を示すブロック図である。 実施の形態３における液晶表示装置の各部の信号説明図である。 実施の形態３における液晶表示装置の駆動パターンの一例の説明図である。 実施の形態３における液晶表示装置の駆動パターンの一例の説明図である。 実施の形態３における液晶表示装置の駆動パターンの一例の説明図である。 実施の形態３における液晶表示装置の動作説明用タイミングチャートである。 実施の形態３における液晶表示装置の動作説明用タイミングチャートである。 実施の形態３における液晶表示装置の動作説明用タイミングチャートである。

実施の形態１．
以下、図面を参照して、本発明の実施の形態について説明する。本発明は、各々強誘電性液晶を備える複数の画素がマトリクス状に配列された表示パネルを備えるパネル型液晶表示装置に適用できるものであるが、以下の各実施の形態では表示パネルとしてアクティブマトリクス型の反射型液晶表示素子を備えた投射型表示装置を例に挙げて説明する。さらに、本実施の形態では、発光色が異なる複数の光源を順次発光させて、時分割駆動を行う、いわゆるフィールドシーケンシャル方式の液晶表示装置を説明する。まず、本発明が適用される投射型表示装置及び反射型液晶表示素子の概略構成について説明する。

（全体構成）
図１は、本発明が適用される反射型液晶表示素子を用いた投射型表示装置の一例の概略構成図を示す。同図において、投射型表示装置１０は、反射型液晶表示素子１１、偏光ビームスプリッタ（以下、ＰＢＳという）１６、投射レンズ１７を含んで構成され、投射レンズ１７から照射された光はスクリーン１８に投射される。

反射型液晶表示素子１１は、導電性及び光反射性をそれぞれ有する複数の画素電極１２と、強誘電性液晶による液晶層１３と、複数の画素電極１２に共通の導電性及び光透過性を有する共通電極（透明電極）１４と、画素回路１５とを含む。複数の画素電極１２は第１の基板（図示せず）の表面に二次元マトリクス状に配置されている。なお、図１では、複数の画素電極１２のうちの任意の一つの画素電極のみを示している。共通電極１４は第２の基板（図示せず）の表面に形成されている。液晶層１３は、強誘電性の液晶からなり、画素電極１２及び共通電極１４が対向するように第１の基板と第２の基板とが離間配置されて形成された基板間の空間内に封入されている。なお、画素電極１２、共通電極１４の各表面には配向膜（図示せず）が被覆されている。画素回路１５は、画素電極１２に電気的に接続されている。

投射型表示装置１０では、図示しない照明光学系から射出したバックライトである入射光Ｌ１がＰＢＳ１６に入射する。入射光Ｌ１は、赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、青色（Ｂ）のＬＥＤ（Light Emitting Diode）から射出したＲＧＢの光を含んでいる。そして、ＲのＬＥＤとＧのＬＥＤとＢのＬＥＤとを順次発光させて、時分割駆動を行う。入射光Ｌ１は、互いに偏光面が直交するＳ偏光成分とＰ偏光成分とを含んでいる。図１において、Ｐ偏光成分は線分で、またＳ偏光成分は丸でそれぞれ模式的に示されている。ＰＢＳ１６は入射する光のＳ偏光成分を反射し、Ｐ偏光成分を透過する光学特性を有している。従って、ＰＢＳ１６は入射光Ｌ１のＳ偏光成分を反射し、共通電極１４に入射する。

反射型液晶表示素子１１は、共通電極１４に入射したＳ偏光成分を液晶層１３を通して画素電極１２に入射して反射させ、更に画素電極１２からの反射光を液晶層１３及び共通電極１４をそれぞれ通して射出する。ここで、反射型液晶表示素子１１は、共通電極１４に入射したＳ偏光成分が画素電極１２で反射して共通電極１４から射出するまでの上記の過程で、画素電極１２に印加される画素データに応じた駆動電圧と、共通電極１４に印加される共通電圧との間の電位差に応じて、共通電極１４に入射したＳ偏光成分を変調し、Ｓ偏光成分の一部をＰ偏光成分として、Ｓ偏光成分とＰ偏光成分とからなる光として射出する。

ＰＢＳ１６は、反射型液晶表示素子１１から射出された上記の光のうちＰ偏光成分を透過して投射レンズ１７に入射し、Ｓ偏光成分は反射して照明光学系へ入射する。投射レンズ１７は、ＰＢＳ１６からのＰ偏光成分を出射光Ｌ２としてスクリーン１８に投射し画像を表示させる。なお、後述する「出力光の強度」とは、スクリーン１８上で測定した出射光Ｌ２の照度をいう。

（画素構成）
図２は、本発明になる液晶表示装置の第１の実施の形態の一画素の構成図を示す。図２において、本発明になる液晶表示装置の第１の実施の形態における反射型液晶表示素子１１の一つの画素２０は、画素回路１５ａと液晶素子ＬＣとからなり、列データ線Ｄと行選択線Ｗとの交差部に配置されている。液晶素子ＬＣは前述したように、画素電極１２及び共通電極１４が対向するように第１の基板と第２の基板とが離間配置されて形成された基板間の空間内に強誘電性の液晶層１３が封入された構成とされている。

一方、画素回路１５ａは、図１の画素回路１５の一例で、図２に示すように、サブサンプルホールド部２１、転送用スイッチングトランジスタ２２、メインサンプルホールド部２３、及び電圧選択部２４からなる。サブサンプルホールド部２１とメインサンプルホールド部２３とはＳＲＡＭ(Static Random Access Memory)構造のフリップフロップよりなる。サブサンプルホールド部２１は、列データ線Ｄと行選択線Ｗとに接続されており、行選択線Ｗを介して印加される行選択信号により選択されたときに、列データ線Ｄを介して供給される画素データをサンプリング及びホールドする。

転送用スイッチングトランジスタ２２は、ソースがサブサンプルホールド部２１の出力端子に接続され、ドレインがメインサンプルホールド部２３の入力端子に接続され、ゲートが転送用信号線Ｔに接続されており、転送用信号線Ｔを介して所定論理値の転送用信号が印加されたときにアクティブとされて、サブサンプルホールド部２１にホールドされているサブフレームデータ（画素データ電圧）をメインサンプルホールド部２３に転送する。

メインサンプルホールド部２３は、転送用スイッチングトランジスタ２２を通して入力されたサブフレームデータ（画素データ電圧）をサンプリング及びホールドする。電圧選択部２４は、ブランキング電圧線Ｖ０、駆動電圧線Ｖ１に接続されている。電圧選択部２４の出力端子は画素電極１２に接続されている。電圧選択部２４はメインサンプルホールド部２３により保持されているサブフレームデータ（画素データ電圧）の値が「０」であるか「１」であるかに応じて、ブランキング電圧線Ｖ０のブランキング電圧及び駆動電圧線Ｖ１の駆動電圧の一方を選択して画素電極１２に印加する。共通電極１４に印加される電圧は共通電圧Ｖcomと呼ばれている。

図３は、各実施の形態における強誘電性液晶を用いた反射型液晶表示素子１１の入力電圧と出力光の強度との関係を示す図である。図３において、横軸は入力電圧であり、画素電極１２と共通電極１４との間の電位差、すなわち液晶層１３の駆動電圧を示す。また、図３の縦軸は、液晶層１３から射出される出力光の強度（輝度）を示す。

液晶層１３は、電圧Ｖb[V]印加時に最小輝度の黒表示を行い、電圧Ｖw[V]印加時に最大輝度の白表示を行う（なお、以下の説明では電圧Ｖbを黒電圧、電圧Ｖwを白電圧ともいう）。ただし、液晶層１３を構成する強誘電性液晶は、図３に示すように、入力電圧が黒電圧Ｖb[V]から白電圧Ｖw[V]へ徐々に増加するときは、図３にＩで示すように出力光の強度が変化する特性を示し、入力電圧が白電圧Ｖw[V]から黒電圧Ｖb[V]へ徐々に減少するときは、図３にIIで示すように出力光の強度が変化する特性を示し、これら両特性が異なるヒステリシス特性を有する。このため、入力電圧が黒電圧Ｖb[V]と白電圧Ｖw[V]との中間の０[V]印加時は直前の電圧により、輝度が変わってしまう。本実施の形態では、この強誘電性液晶の特性に鑑み、液晶表示素子には後述するように黒電圧Ｖb[V]及び白電圧Ｖw[V]のどちらか一方が印加されるようにする。なお、黒電圧Ｖb[V]は負電圧であり、白電圧Ｖw[V]は正電圧である。

（駆動回路）
図４は、実施の形態１にかかる液晶表示装置のブロック図を示す。同図に示すように、本実施の形態の液晶表示装置３０は、サブフレームデータ生成部３１、メモリ制御部３２、フレームバッファ３３、駆動制御部３４、ＬＥＤ制御部３５、データ転送部３６、ソースドライバ３７、電圧制御部３８、ゲートドライバ３９、画素部４０を含んで構成されている。

画素部４０は、ｎ＋１本の列データ線Ｄ0〜Ｄnと、ｍ＋１本の行選択線Ｗ0〜Ｗmとが交差する各交差部に配置された、全部で（ｎ＋１）×（ｍ＋１）個の画素２０から構成される。一つの画素２０は、図２に示した画素２０の構成である。また、画素部４０の全ての画素２０は、各電圧選択部２４にブランキング電圧線Ｖ０及び駆動電圧線Ｖ１が共通に接続され、各転送用スイッチングトランジスタ２２のゲートに転送用信号線Ｔが共通に接続されている。

ＬＥＤ制御部３５は、駆動制御部３４からのＬＥＤ制御信号を基に、前述した照明光学系を構成する発光ダイオード（ＬＥＤ）４２を点灯又は消灯するように駆動制御する。ＬＥＤ制御部３５は、赤色のＬＥＤ４２ｒと緑色のＬＥＤ４２ｇと青色のＬＥＤ４２ｂを順次発光させて、カラー表示を行う。また、駆動制御部３４は、各サブフレーム毎のＬＥＤ重み付けテーブルを有し、そのＬＥＤ重み付けテーブルに基づいて、後述するようにサブフレーム毎にＬＥＤ３５の発光期間を予め決定する機能を備えている。

サブフレームデータ生成部３１は、後述する図７のサブフレーム階調テーブルを有し、表示する映像信号データを１フレーム毎に、例えば３色×１２個のサブフレームデータに変換して出力する。従って、表示する映像信号データが１秒あたり６０フレームの信号であるものとすると、上記の１２個のサブフレームデータの各データ期間はそれぞれ４６２μｓ（＝１／（６０×１２×３）ｓ）となる。また、サブフレームデータ生成部３１が出力する１２個×３色の各１ビットのサブフレームデータの各値は、表示する映像信号データの画素値（階調値）に応じてサブフレーム階調テーブルを参照した値とされる。このように、本実施の形態の液晶表示装置３０では、表示する映像信号の各フレームを、それぞれ１フレーム期間より短時間であるサブフレーム期間をもつ１２個×３色のサブフレームにより構成して、画素２０をデジタル駆動する。
サブフレームデータ生成部３１は、映像信号の各フレームの１フレーム期間に含まれる３色×１２個のサブフレーム毎に「１」または「０」を割り当て、記映像信号の各画素値に対応するサブフレームデータを生成する。もちろん、１フレーム期間に含まれるサブフレームデータの数は１２に限られるものではなく、２以上の任意の数であればよい。

メモリ制御部３２は、サブフレームデータ生成部３１から供給される例えば１フレームあたり３色×１２ビットのサブフレームデータをフレームバッファ３３に供給する。フレームバッファは２セットのフレームバッファを有するダブルバッファ構造（つまり、３色×１２個のサブフレームに分割されたフレームバッファが２セット）となっている。一方のフレームバッファにサブフレームデータを書き込むと同時に、他方のフレームバッファから格納されているサブフレームデータを読み出すことを１フレーム期間単位で交互に繰り返す。一方のフレームバッファがメモリ制御部３２を通して供給される、ある１フレームの３色×１２個のサブフレームデータを書き込んでいる期間は、他方のフレームバッファから既に書き込まれている直前の１フレームの３色×１２個のサブフレームデータがメモリ制御部３２により読み出される。次の１フレームでは他方のフレームバッファが３色×１２個のサブフレームデータを書き込み、これと並行して一方のフレームバッファが直前の１フレームの３色×１２個のサブフレームデータを読み出す。以下上記の動作を繰り返す。

駆動制御部３４は、サブフレームデータ生成部３１に供給される映像信号データの垂直同期信号VSYNC及び水平同期信号HSYNCが供給され、これらの同期信号に同期してデータ転送タイミング、電圧制御タイミング、ＬＥＤ制御タイミング等を制御しており、データ転送部３６への転送指示、ソースドライバ３７／ゲートドライバ３９の制御、電圧制御部３８及びＬＥＤ制御部３５へのタイミング指示を行う。データ転送部３６は、駆動制御部３４からの指示に従いメモリ制御部３２を指示して、メモリ制御部３２がフレームバッファ３３から読み出したサブフレームデータのうち、指定したサブレームデータを受け取り、ソースドライバ３７へ転送する。

ソースドライバ３７は、駆動制御部３４からの水平スタート信号（ＨＳＴ）／水平シフトクロック信号（ＨＣＫ）により、データ転送部３６からのサブフレームデータをシフトして、１ライン分の（ｎ＋１）画素のサブフレームデータを受け取る毎に、その１ライン分のサブフレームデータを列データ線Ｄ0〜Ｄnを並列に介して画素部４０へ同時に転送する。

ゲートドライバ３９は、駆動制御部３４からの垂直スタート信号（ＶＳＴ）／垂直シフトクロック信号（ＶＣＫ）により、１水平走査期間毎に行選択信号を行選択線Ｗ0〜Ｗmに順次に供給して画素部４０の複数の画素２０を、上から下方向にライン単位で順次に選択する。例えば、ゲートドライバ３９が行選択線Ｗ0〜Ｗmのうち指定された１ライン（行）ｙの行選択線Ｗyをアクティブにすると、指定された行ｙの（ｎ＋１）個の各画素２０が選択され、その選択された各画素２０内の各サブサンプルホールド部２１に、ソースドライバ３７から列データ線Ｄ0〜Ｄnを介して並列に入力される１ライン分の（ｎ＋１）画素２０のサブフレームデータが画素別に転送されて保持される。ソースドライバ３７及びゲートドライバ３９は、本発明の画素部駆動手段を構成している。

上記の動作が１ライン単位で繰り返されて画素部４０のすべてのラインの画素２０内のサブサンプルホールド部２１への１つのサブフレームのデータ転送及び保持が完了する毎に、駆動制御部３４からの転送用信号線Ｔの転送用信号により、すべての画素２０内の転送用スイッチングトランジスタ２２がアクティブとされ、サブサンプルホールド部２１に保持されているサブフレームデータが、メインサンプルホールド部２３に転送されてサンプリング及びホールドされる。メインサンプルホールド部２３にサンプリング及びホールドされて電圧選択部２４に印加される、画素データであるサブフレームデータは、その画素で表示されるべき階調に応じて「１」又は「０」の値を有している。

図４の電圧制御部３８には、黒電圧Ｖbと白電圧Ｖwが入力されている。電圧制御部３８は黒電圧Ｖｂと白電圧Ｖｗに基づいて、ブランキング電圧と駆動電圧を生成する。電圧制御部３８は、駆動制御部３４の指示に従い、画素部４０のすべての画素２０に対して、ブランキング電圧線Ｖ０を介してブランキング電圧を供給すると共に、駆動電圧線Ｖ１を介して駆動電圧を供給する。上記のブランキング電圧と駆動電圧とは、サブフレームの１サブフレーム期間を１周期とする対称方形波で、互いに逆相（逆極性）とされている。すなわち、１サブフレーム期間を前半期間と後半期間とに分け、前半期間を駆動期間とし、後半期間を補償駆動期間としたとき、ブランキング電圧線Ｖ０のブランキング電圧は、図５（Ｇ）に示すように、駆動期間では黒電圧Ｖb[V]であり、補償駆動期間では白電圧Ｖw[V]である。一方、駆動電圧線Ｖ１の駆動電圧は、図５（Ｈ）に示すように、駆動期間では白電圧Ｖw[V]であり、補償駆動期間では黒電圧Ｖb[V]である。
電圧制御部３８は、サブフレームの１サブフレーム期間に対応する周期のパルス波形のブランキング電圧及び駆動電圧を発生させ、ブランキング電圧線及び駆動電圧線にそれぞれ供給する。電圧制御部３８は、サブフレームの駆動期間では駆動電圧が第１の電圧値（ここでは、白電圧Ｖw）、ブランキング電圧が第２の電圧値（ここでは、黒電圧Ｖb）となる。サブフレームの補償駆動期間では駆動電圧が第２の電圧値、ブランキング電圧が第１の電圧値となる。

図２の電圧選択部２４は、メインサンプルホールド部２３でホールドされているサブフレームデータの値が「１」のときは、図５（Ａ）に示すように、同図(Ｈ)に示した駆動電圧線Ｖ１の駆動電圧を選択して画素電極１２に印加し、他方、サブフレームデータの値が「０」のときは、図５（Ａ）に示すように、同図(Ｇ)に示したブランキング電圧線Ｖ０のブランキング電圧を選択して画素電極１２に印加する。

液晶素子ＬＣには、共通電極１４には電圧制御部３８から図５（Ｂ）に示す一定電圧０[V]の共通電圧Ｖcomが印加されている。この一定電圧０[V]は、黒電圧Ｖb[V]と白電圧Ｖw[V]との中間電圧である。液晶層１３は画素電極１２の印加電圧と共通電圧Ｖcomとの電位差で駆動されるため、液晶層１３に印加される駆動電圧は、図５（Ｃ）に示すように、サブフレームデータの値が「１」のときは、駆動期間では白電圧Ｖw[V]で、補償駆動期間では黒電圧Ｖb[V]となり、サブフレームデータの値が「０」のときは、駆動期間では黒電圧Ｖb[V]で、補償駆動期間では白電圧Ｖw[V]となる。

液晶素子ＬＣは、液晶層１３に印加される駆動電圧が白電圧Ｖw[V]のときに駆動されるため、液晶素子ＬＣの駆動波形は図５（Ｄ）にハイレベルで模式的に示すように、サブフレームデータの値が「１」のときは、駆動期間で駆動され、サブフレームデータの値が「０」のときは、補償駆動期間で駆動される。すなわち、本実施の形態の液晶表示装置３０では、後述するように画素の階調が「０」で、１２個のサブフレームデータの値がすべて「０」のときには、駆動期間では駆動されないが、補償駆動期間で駆動されるために常に交流駆動を確保でき、その結果、十分な焼き付き防止を行うことができる。

一方、ＬＥＤ制御部３５は、駆動制御部３４からの指示に従い、サブフレームデータの値に関係なく駆動期間内でのみ図５（Ｅ）にハイレベルで模式的に示すようにＬＥＤ４２を駆動して発光させ、照明光学系内のＬＥＤ４２から照明光が図１に示した入射光Ｌ１として射出し、液晶表示素子１１に入射する。なお、ＬＥＤ制御部３５は、ＬＥＤ４２を駆動期間で駆動するが、後述するようにＬＥＤ重み付けテーブルに従い、１フレーム期間を構成する１２個のサブフレーム期間のうちの何番目のサブフレーム期間であるかに応じて、駆動期間全期間（２３１μｓ）以下の予め定めた設定期間でＬＥＤ４２を発光させる。

これに対し、液晶表示素子１１の一部を構成する液晶素子ＬＣは図５（Ｄ）に示したように、サブフレームデータの値が「１」のときは入射光が入射する駆動期間で駆動されるため図５（Ｆ）にハイレベルｆ１で模式的に示すように図１に示した射出光Ｌ２が出力されて白表示を行う。一方、図５（Ｄ）に示したように、駆動期間ではサブフレームデータの値が「０」のときは入射光が入射しても、液晶素子ＬＣは駆動されないため図５（Ｆ）にローレベルｆ３で模式的に示すように射出光Ｌ２が出力されず黒表示を行う。また、サブフレームデータの値が「０」のときは、液晶素子ＬＣは補償駆動期間で図５（Ｄ）にハイレベルで模式的に示すように駆動されるが、同図（Ｅ）にローレベルで模式的に示すように液晶素子ＬＣに照明光が入射しないため、同図（Ｆ）にローレベルｆ４で模式的に示すように射出光Ｌ２が出力されず黒表示を行う。

（駆動パターン）
次に、本実施の形態の液晶表示装置３０の駆動パターンについて説明する。図６Ａ〜図６Ｃは、実施の形態１における液晶表示装置の駆動パターンの一例の説明図を示す。図６Ａ〜図６Ｃは、映像信号が１秒あたり６０フレーム、サブフレーム数が３色×１２個の場合の液晶表示装置３０の駆動パターンについて示している。１フレームの駆動パターンは、図６Ａ，図６Ｂ、図６Ｃの順になっている。１サブフレーム期間は４６２[μs]となる。
以下、３色×１２個のサブフレームをＳＦ１Ｒ〜ＳＦ１２Ｂとして識別する。すなわち、Ｒの第１サブフレーム〜第１２サブフレームをＳＦ１Ｒ〜ＳＦ１２Ｒとする。同様に、Ｇの第１サブフレーム〜第１２サブフレームをＳＦ１Ｇ〜ＳＦ１２Ｇとし、Ｂの第１サブフレーム〜第１２サブフレームをＳＦ１Ｂ〜ＳＦ１２Ｂとする。図６Ａ〜図６Ｃの（Ａ）は１フレーム期間においてサブフレームＳＦ１ＲからサブフレームＳＦ１２Ｂまでの計３×１２個のサブフレーム転送が行われることを示している。

また、図６Ａ〜図６Ｃの（Ｂ）は、各サブフレーム期間が前述したように、前半期間が駆動期間、後半期間が補償駆動期間に設定されることを示す。更に、図６Ａ〜図６Ｃの（Ｃ１）は、ＬＥＤ制御部３５により光源であるＬＥＤ４２ｒが、サブフレームＳＦ１Ｒ、ＳＦ２Ｒ、ＳＦ３Ｒ、ＳＦ４Ｒ、ＳＦ５Ｒでは駆動期間の後半に発光するように設定されることを示す。すなわち、ＬＥＤ制御部３５は、駆動期間におけるＬＥＤ４２ｒの発光期間を、サブフレームＳＦ１Ｒ〜ＳＦ１２のうち重み付けが大きなサブフレームＳＦ１Ｒ、ＳＦ２Ｒ、ＳＦ３Ｒ、ＳＦ４Ｒ、ＳＦ５Ｒほど駆動期間の終端側から始端方向へ長くし、重み付けが最大のサブフレームＳＦ６〜ＳＦ１２において駆動期間の全期間を発光期間とするように、ＬＥＤ４２ｒを制御する。駆動期間の後半に発光するようにすることにより、液晶層１３の立ち上がり期間におけるロスを低減することができる。

また、図６Ａ〜図６Ｃの（Ｃ１）は、サブフレームＳＦ１Ｒ〜ＳＦ１２Ｒのうち、サブフレームＳＦ６Ｒ〜ＳＦ１２Ｒでは駆動期間と同じ期間ＬＥＤ４２ｒが発光し、サブフレームＳＦ１Ｒ、ＳＦ２Ｒ、ＳＦ３Ｒ、ＳＦ４Ｒ、ＳＦ５Ｒでは、それぞれ駆動期間の１／３２倍、２／３２倍、４／３２倍、８／３２倍、１６／３２倍の期間発光することを示している。１フレーム期間内のサブフレームＳＦ１Ｒ〜ＳＦ１２Ｒのうちの何番目のサブフレームであるかに応じてＬＥＤ４２ｒの発光期間を重み付けして可変制御する動作は、駆動制御部３４がＬＥＤ重み付けテーブルを参照し、ＬＥＤ制御部３５を制御することで行う。なお、各駆動期間ではＲＧＢのＬＥＤ４２のうち、１色のＬＥＤが発光する。
図６Ａ〜図６Ｃ（Ｃ２）は、ＬＥＤ制御部３５により光源であるＬＥＤ４２ｇが、サブフレームＳＦ１Ｇ〜ＳＦ６Ｇでは駆動期間の後半に発光するように設定されることを示す。図６Ａ〜図６Ｃの（Ｃ３）は、ＬＥＤ制御部３５により光源であるＬＥＤ４２ｂが、サブフレームＳＦ１Ｂ〜ＳＦ６Ｂでは駆動期間の後半に発光するように設定されることを示す。駆動制御部３４は、ＬＥＤ４２ｇ、ＬＥＤ４２ｂについても、ＬＥＤ４２ｒと同様に、発光期間を重み付けして可変制御する。
したがって、サブフレームＳＦ１Ｇ〜ＳＦ１２Ｇのうち、サブフレームＳＦ６Ｇ〜ＳＦ１２Ｇでは駆動期間と同じ期間ＬＥＤ４２ｇが発光し、サブフレームＳＦ１Ｇ、ＳＦ２Ｇ、ＳＦ３Ｇ、ＳＦ４Ｇ、ＳＦ５Ｇでは、それぞれ駆動期間の１／３２倍、２／３２倍、４／３２倍、８／３２倍、１６／３２倍の期間発光することを示している。サブフレームＳＦ１Ｂ〜ＳＦ１２Ｂのうち、サブフレームＳＦ６Ｂ〜ＳＦ１２Ｂでは駆動期間と同じ期間ＬＥＤ４２ｂが発光し、サブフレームＳＦ１Ｂ、ＳＦ２Ｂ、ＳＦ３Ｂ、ＳＦ４Ｂ、ＳＦ５Ｂでは、それぞれ駆動期間の１／３２倍、２／３２倍、４／３２倍、８／３２倍、１６／３２倍の期間発光することを示している。

（階調テーブル）
次に、階調テーブルについて説明する。図７は、階調テーブルの一例を示す。階調テーブルは、サブフレームデータ生成部３１が、映像信号データをサブフレームデータに変換して出力する際に、映像信号データの画素値（階調値）に応じて参照するテーブルである。なお、階調テーブルは、全色共通である。したがって、以下の説明では、各色の第１サブフレームＳＦ１Ｒ、ＳＦ１Ｇ，及びＳＦ１ＲをサブフレームＳＦ１として示し、同様に、ＲＧＢの第２サブフレーム〜ＲＧＢの第１２サブフレームをＳＦ２〜ＳＦ１２として説明する。なお、以下の説明では各色の階調テーブルが同じものとして説明するが、階調テーブルが色毎に異なっていてもよい。

図７に示す階調テーブルは、縦軸が階調の値を示し、横軸がサブフレームＳＦ１〜ＳＦ１２を示し、それらにより階調の値に応じた各サブフレームデータの値を決定する。図７に示す階調テーブルは、サブフレームＳＦ１からＳＦ５までは"バイナリ"の重み付けを行い、サブフレームＳＦ６からＳＦ１２までは"ステップビット"の重み付けを行うことで、階調０から２５５までを表現する。

"バイナリ"の重み付けでは、各サブフレームに対して重みが２ⁿ(n=0,1,2,・・・)で表わされる重み付けを行う。図７の例ではＳＦ１〜ＳＦ５の各パルス幅の比が１（＝２⁰）、２（＝２¹）、４（＝２²）、８（＝２³）、１６（＝２⁴）の５個のバイナリビットパルスを用いて０〜３１レベルの計３２レベルの輝度（階調）を表現でき、少ないパルス数でも、多くの階調を表現することが可能である。これにより、図７では、例えばパルス幅の比が［２、１６］のパルスを駆動期間とし、［１、４、８］のパルスをブランキング期間とすることにより、輝度（階調）"１８"を表現する。つまり、階調"１８"は、ＳＦ２、ＳＦ５のサブフレームデータの値を「１」、ＳＦ１、ＳＦ３、ＳＦ４のサブフレームデータの値を「０」として表現する（ただし、この場合、ＳＦ６〜ＳＦ１２の各サブフレームデータの値は「０」である）。

一方、"ステップビット"の重み付けでは、パルス幅の比が１、２、４、８、１６のバイナリビットパルスがある場合、３２、３２、３２、３２、３２、３２、３２のような同じパルス幅のステップビットパルスを用いた同じ重み付けを行う。例えば、階調"１２７"は、ＳＦ１〜ＳＦ５の各サブフレームデータの値を「１」として階調「３１」を表し、これに加えてステップビットの重み付けを行うＳＦ６〜ＳＦ１２のうち、ＳＦ６〜ＳＦ８の３つのサブフレームデータの値を「１」として階調「９６」（＝３×３２）を表し、それらの合計で階調"１２７"を表現する。

（タイミングチャート）
次に、図８Ａ〜図８Ｃのタイミングチャートを参照して本実施の形態の液晶表示装置３０の動作について更に詳細に説明する。タイミングチャートは、図８Ａ、図８Ｂ、図８Ｃの順になっている。

駆動制御部３４に供給される、図８Ａの（Ａ）に示す垂直同期信号VSYNCが時刻Ｔ０でアクティブとなると、駆動制御部３４の指示に従いサブフレームＳＦ１Ｒのサブフレームデータがデータ転送部３６より、ソースドライバ３７に順次入力される。ソースドライバ３７は１ライン分の（ｎ＋１）個のサブフレームデータを格納する毎に列データ線Ｄ0〜Ｄnを並列に介して画素部４０へ同時に転送し、ゲートドライバ３９で指定された行（１ライン）ｙの（ｎ＋１）個の各画素２０内の各サブサンプルホールド部２１に画素別にサンプリング及びホールドさせる。

上記の動作が１ライン単位で繰り返されて図８Ａの（Ｂ）にＳＦ１Ｒで示すサブフレームＳＦ１Ｒのすべてのサブフレームデータの画素部４０のすべてのラインの画素２０内のサブサンプルホールド部２１へのデータ転送が完了すると、駆動制御部３４から転送用信号線Ｔに時刻Ｔ１で図８Ａの（Ｄ）に示す転送用信号が出力され、すべての画素２０内の転送用スイッチングトランジスタ２２が同時にアクティブとされ、全ての画素２０内のサブサンプルホールド部２１に保持されているサブフレームデータが、メインサンプルホールド部２３に同時に転送されてサンプリング及びホールドされる。
例えば、画素部４０内のある一つの画素２０（x，y）において、ＳＦ１Ｒ〜ＳＦ１２ＲまでのＲの１２個のサブフレームデータＤ（Ｒ，ｘ，ｙ）の値が、図８Ａ〜図８Ｃの（Ｃ１）に示すように［１，１，１，０，１，１，１，１，１，１，１，０］であり、ＳＦ１Ｇ〜ＳＦ１２ＧまでのＧの１２個のサブフレームデータＤ（Ｇ，ｘ，ｙ）の値が、図８Ａ〜図８Ｃの（Ｃ２）に示すように［０，０，１，０，０，１，１，０，０，０，０，０］であり、ＳＦ１Ｂ〜ＳＦ１２ＢまでのＢの１２個のサブフレームデータＤ（Ｂ，ｘ，ｙ）の値が、図８Ａ〜図８Ｃの（Ｃ３）に示すように［１，１，１，０，１，１，１，１，１，０，０，０］であると仮定する。この場合、メインサンプルホールド部２３において、時刻Ｔ１ではＳＦ１Ｒのサブフレームデータ"１"が保持される。メインサンプルホールド部２３におけるこのＳＦ１Ｒのサブフレームデータ"１"の保持は、図８Ａの（Ｅ）に示すように、次のＳＦ１Ｇのサブフレームデータが転送されている期間（Ｔ１−Ｔ３）の間保持される。

また、画素２０(x，y)の電圧選択部２４には、１サブフレーム期間の前半期間である駆動期間では、ブランキング電圧線Ｖ０を介して図８Ａ〜図８Ｃの（Ｆ）に示すような、黒電圧Ｖb[V]がブランキング電圧として印加されると共に、駆動電圧線Ｖ１を介して図８Ａ〜図８Ｃの（Ｇ）に示すような白電圧Ｖw[V]が印加される。従って、電圧選択部２４は１サブフレーム期間（Ｔ１−Ｔ３）の前半期間である駆動期間（Ｔ１−Ｔ２）ではメインサンプルホールド部２３で保持されているサブフレームデータ"１"に基づき、駆動電圧Ｖ１を選択して図８Ａの（Ｉ）にハイレベルで模式的に示すように白電圧Ｖw[V]を画素電極１２に印加する。

このとき、液晶素子ＬＣの共通電極１４には図８Ａの（Ｈ）に示す０[V]の共通電圧Ｖcomが印加されているため、液晶層１３には同図（Ｊ）で示すような駆動電圧が印加され、液晶素子ＬＣは同図（Ｋ）にハイレベルで模式的に示すように駆動期間（Ｔ１−Ｔ２）で駆動される。また、ＬＥＤ制御部３５はＳＦ１Ｒの駆動期間（Ｔ１−Ｔ２）では、図８Ａの（Ｌ１）にハイレベルで模式的に示すように駆動期間の１／３２倍の重み付けの期間だけＬＥＤ４２ｒを点灯する。従って、ＳＦ１Ｒの駆動期間（Ｔ１−Ｔ２）では液晶表示装置３０の当該画素２０(x，y)は、図８Ａの（Ｍ１）にハイレベルで模式的に示すように上記の重み付けの期間だけ白表示を行う。

続いて、電圧選択部２４は１サブフレーム期間（Ｔ１−Ｔ３）の後半期間である補償駆動期間（Ｔ２−Ｔ３）ではメインサンプルホールド部２３で保持されているサブフレームデータ"１"に基づき、駆動電圧Ｖ１を選択して図８Ａの（Ｉ）にローレベルで示すように黒電圧Ｖb[V]を画素電極１２に印加する。このとき、液晶素子ＬＣの共通電極１４には図８Ａの（Ｈ）に示す０[V]の共通電圧Ｖcomが印加されているため、液晶層１３には同図（Ｊ）で示すような駆動電圧が印加され、液晶素子ＬＣは同図（Ｋ）にローレベルで模式的に示すように補償駆動期間（Ｔ２−Ｔ３）では駆動期間とは逆極性の電圧で駆動される。一方、ＬＥＤ制御部３５はＳＦ１Ｒの補償駆動期間（Ｔ２−Ｔ３）では、図８Ａの（Ｌ１）に示すようにＬＥＤ４２ｒを駆動しない。従って、ＳＦ１Ｒの補償駆動期間（Ｔ２−Ｔ３）では液晶表示装置３０の当該画素２０(x，y)は、図８Ａの（Ｍ１）にローレベルで模式的に示すように黒表示を行う。

続いて、メインサンプルホールド部２３において、時刻Ｔ３ではＳＦ１Ｇのサブフレームデータ"０"が保持される。メインサンプルホールド部２３におけるこのＳ１Ｇのサブフレームデータ"０"の保持は、図８Ａの（Ｅ）に示すように、次のＳＦ１Ｂのサブフレームデータが転送されている期間（Ｔ３−Ｔ５）の間保持される。

また、電圧選択部２４は１サブフレーム期間（Ｔ３−Ｔ５）の前半期間である駆動期間（Ｔ３−Ｔ４）ではメインサンプルホールド部２３で保持されているサブフレームデータ"０"に基づき、ブランキング電圧Ｖ０を選択して図８Ａ（Ｉ）にローレベルで示すように黒電圧Ｖb[Vを画素電極１２に印加する。このとき、液晶素子ＬＣの共通電極１４には図８Ａの（Ｈ）に示す０[V]の共通電圧Ｖcomが印加されているため、液晶層１３には同図（Ｊ）で示すような駆動電圧が印加され、液晶素子ＬＣは同図（Ｋ）にローレベルで模式的に示すように駆動期間（Ｔ３−Ｔ４）では黒電圧Ｖb[V]に対応する電圧で駆動される。また、ＬＥＤ制御部３５はＳＦ１Ｇの駆動期間（Ｔ３−Ｔ４）では、図８Ａの（Ｌ２）に示すように駆動期間の１／３２倍の重み付けの期間だけＬＥＤ４２ｇを点灯する。従って、ＳＦ１Ｇの駆動期間（Ｔ３−Ｔ４）では液晶表示装置３０の当該画素２０(x，y）は、図８Ａ（Ｍ２）にローレベルで模式的に示すように上記の重み付けの期間だけ黒表示を行う。

続いて、電圧選択部２４は１サブフレーム期間（Ｔ３−Ｔ５）の後半期間である補償駆動期間（Ｔ４−Ｔ５）ではメインサンプルホールド部２３で保持されているサブフレームデータ"０"に基づき、ブランキング電圧Ｖ０を選択して図８Ａの（Ｉ）にハイレベルで示すように白電圧Ｖw[V]を画素電極１２に印加する。このとき、液晶素子ＬＣの共通電極１４には図８Ａの（Ｈ）に示す０[V]の共通電圧Ｖcomが印加されているため、液晶層１３には同図（Ｊ）で示すような駆動電圧が印加され、液晶素子ＬＣは同図（Ｋ）にハイレベルで模式的に示すように補償駆動期間（Ｔ４−Ｔ５）では白電圧で駆動される。一方、ＬＥＤ制御部３５はＳＦ１Ｇの補償駆動期間（Ｔ４−Ｔ５）では、図８Ａの（Ｌ２）に示すようにＬＥＤ４２ｇを駆動しない。従って、ＳＦ１Ｇの補償駆動期間（Ｔ４−Ｔ５）では照明光が存在しないため、液晶表示装置３０の当該画素２０(x，y)は、光出力が０となり図８Ａの（Ｍ２）にローレベルで模式的に示すように黒表示を行う。

以下、ＳＦ１ＢからＳＦ１２Ｂまで同様な処理が行われる。ＳＦ１Ｒ、ＳＦ１Ｇ、及びＳＦ１Ｂでは、図６Ａの（Ｃ１）、（Ｃ２）、（Ｃ３）に示すように駆動期間の１／３２倍の重み付けの期間だけＬＥＤ４２ｒ、ＬＥＤ４２ｇ、及びＬＥＤ４２ｂを点灯する。ＳＦ２Ｒ、ＳＦ２Ｇ、及びＳＦ２Ｂでは、図６Ａの（Ｃ１）、（Ｃ２）、（Ｃ３）に示すように駆動期間の２／３２倍の重み付けの期間だけＬＥＤ４２ｒ、ＬＥＤ４２ｇ、及びＬＥＤ４２ｂを点灯する。ＳＦ３Ｒ、ＳＦ３Ｇ、及びＳＦ３Ｂでは、図６Ａの（Ｃ１）、（Ｃ２）、（Ｃ３）に示すように駆動期間の４／３２倍の重み付けの期間だけＬＥＤ４２ｒ、ＬＥＤ４２ｇ、及びＬＥＤ４２ｂを点灯する。ＳＦ４Ｒ、ＳＦ４Ｇ、及びＳＦ４Ｂでは、図６Ａ、及び図６Ｂの（Ｃ１）、（Ｃ２）、（Ｃ３）に示すように駆動期間の８／３２倍の重み付けの期間だけＬＥＤ４２ｒ、ＬＥＤ４２ｇ、及びＬＥＤ４２ｂを点灯する。ＳＦ５Ｒ、ＳＦ５Ｇ、及びＳＦ５Ｂでは、図８Ｂの（Ｃ１）、（Ｃ２）、（Ｃ３）に示すように駆動期間の１６／３２倍の重み付けの期間だけＬＥＤ４２ｒ、ＬＥＤ４２ｇ、及びＬＥＤ４２ｂを点灯する。ＳＦ６Ｒ〜ＳＦ１２Ｂでは、図６Ｂ、及び図６Ｃに示すように駆動期間の３２／３２倍の重み付けの期間だけＬＥＤ４２ｒ、ＬＥＤ４２ｇ、及びＬＥＤ４２ｂを点灯する。
この結果、本実施の形態によれば、Ｒの光出力として、図８Ａ〜図８Ｃの（Ｍ１）に示すようにＳＦ１ＲからＳＦ１２Ｒまでの各サブフレームにおいて「１，２，４，８，０，３２，３２，３２，３２，３２，３２，０」が出力され、積分値として「２１５」が出力される。この結果、画素２０(Ｒ，x，y)において階調値「２１５」が表示される。ＲＧＢのサブフレームデータを用いることで、各画素２０において、それぞれの色が２５６階調で表示される。このように、入力された１フレームのデータは、期間（Ｔ０−Ｔ１）だけ遅延して、光出力として出力されるため、入力データの１フレーム期間が期間（Ｔ０−Ｔ６）である場合、光出力の１フレーム期間は期間（Ｔ１−Ｔ７）となる。

このように、本実施の形態の液晶表示装置３０によれば、画素の階調が「０」で、ＳＦ１Ｒ〜ＳＦ１２Ｂの３色×１２個のサブフレームデータの値がすべて「０」のときにも、駆動期間と補償駆動期間とでは互いに逆極性の電圧（黒電圧及び白電圧）が交互に画素電極１２に印加されて駆動されるため、常に交流駆動を確保でき、その結果、十分な焼き付き防止を行うことができる。

また、本実施の形態の液晶表示装置３０によれば、１フレーム期間を３色×１２サブフレーム期間に分割して各サブフレーム期間に液晶素子ＬＣを交流駆動しているため、１フレーム毎に３×１２回という従来よりも多くのＤＣバランス極性反転を行うことができ、焼き付き防止精度を向上することができ、その結果、強誘電性液晶を用いた液晶表示装置の信頼性を向上することができる。

更に、本実施の形態の液晶表示装置３０によれば、画素電極１２に１サブフレームの半の駆動期間と後半の補償駆動期間とで互いに逆極性の電圧（黒電圧及び白電圧）を印加することで交流駆動するようにしているため、特許文献１に記載の液晶表示装置の駆動方法のような映像表示に用いることができない逆電圧画像のためのデータ転送を不要にできる。また、各色の光源を時分割で駆動するフィールドシーケンシャル方式での駆動が可能となるため、消費電力を削減することができる。また、ＬＥＤ４２ｒ、４２ｇ、４２ｂからのＲＧＢの光を１枚の反射型液晶表示素子１１で制御しているため、簡便な構成とすることができる。

（変形例１）
駆動パターンの変形例１について説明する。上記の実施の形態１では、駆動パターンが図５のようなっていたが、変形例１では、駆動パターンが図９のようになっている。図９（Ａ）に示すように、１サブフレーム期間のうち、前半期間が補償駆動期間となっており、後半期間が駆動期間となっている。なお、図５と同様の内容については、説明を省略する。

図９（Ｃ）に示すように、サブフレームデータが「１」の場合、補償駆動期間である前半期間には、液晶層１３に黒電圧Ｖｂが印加され、駆動期間である後半期間には液晶層１３に白電圧Ｖｗが印加される。サブフレームデータが「０」の場合、補償駆動期間である前半期間には、液晶層１３に白電圧Ｖｗが印加され、駆動期間である後半期間には、液晶層１３に黒電圧Ｖｂが印加される。このようにすることで、上記のように十分な焼き付き防止を行うことができる。

一方、ＬＥＤ制御部３５は、駆動制御部３４からの指示に従い、サブフレームデータの値に関係なく駆動期間内でのみ図９（Ｅ）にハイレベルで模式的に示すようにＬＥＤ４２を駆動して発光させ、照明光学系内のＬＥＤ４２から照明光が図１に示した入射光Ｌ１として射出し、液晶表示素子１１に入射する。したがって、補償駆動期間である前半期間では、ＬＥＤ４２の発光が停止して、駆動期間である後半期間では、ＬＥＤ４２が発光する。なお、駆動期間における発光期間は、上記のＬＥＤ重み付けテーブルに従い、予め設定されている。

したがって、サブフレームデータの値が「１」のときは、白電圧が印加されるので、図９（Ｆ）に示すように、ＬＥＤ４２が発光する駆動期間で白表示が行われる。サブフレームデータの値が「１」のときは、補償期間ではＬＥＤ４２が発光しないので、図９（Ｆ）に示すように、は黒表示が行われる。また、サブフレームデータの値が「０」の時は、黒電圧が印加されるので、駆動期間及び補償駆動期間の両方で黒表示が行われる。このようなパルス波形としても、上記と同様の効果を得ることができる。

（変形例２）
駆動パターンの変形例２について説明する。上記の実施の形態１では、駆動パターンが図５のようなっていたが、変形例２では、駆動パターンが図１０のようになっている。図１０（Ａ）に示すように、駆動電圧とブランキング電圧は、サブフレームの期間の１／２の周期を有している。すなわち、駆動期間及び補償駆動期間は１サブフレーム期間の１／４となっており、１サブフレーム期間には、２回の駆動期間と２回の補償駆動期間が交互に現れる。１サブフレームが４６２μｓであるとすると、１回の駆動期間は１１５．５μｓ（＝４６２μｓ／４）となっている。同様に、１回の補償駆動期間は、１１５．５μｓ（＝４６２μｓ／４）となっている。そして、１サブフレーム期間（０μｓ〜４６２μｓ）のうち、０μｓ〜１１５．５μｓが駆動期間となり、１１５．５μｓ〜２３１μｓが補償駆動期間となり、２３１μｓ〜３４６．５μｓが駆動期間となり、４６２μｓが補償駆動期間となる。

そして、図１０（Ｅ）に示すように、１サブフレームのうちの２回の駆動期間でＬＥＤ４２を発光させて、２回の補償駆動期間でＬＥＤ４２の発光を停止する。すなわち、ＬＥＤ４２は、対応する１サブフレーム期間内において、２回発光する。このようにしても、上記の実施の形態と同様に駆動することができる。さらに、液晶の交流駆動の周期をより短くすることができるため、焼き付き防止精度を向上することができ、その結果、強誘電性液晶を用いた液晶表示装置の信頼性を向上することができる。

また、変形例１と変形例２を組み合わせてもよい。すなわち、１サブフレーム期間において、補償駆動期間、駆動期間、補償駆動期間、駆動期間の順に配置してもよい。１フレーム毎に２×３×１２回という従来よりも多くのＤＣバランス極性反転を行うことができる。さらには、１サブフレーム期間において、駆動期間と補償駆動期間が３回以上繰り返すようにしてもよい。

実施の形態２．
（回路構成）
図１１は、本実施の形態にかかる液晶表示装置の回路構成を示す図である。本実施の形態では、サブフレームデータ生成部３１の構成が実施の形態１と異なっている。また、実施の形態１では、ＬＥＤ制御部３５がＬＥＤ重み付けテーブルを用いてサブフレームの発光期間を変えていたが、本実施の形態ではサブフレームが同じ発光期間を有している。をなお、液晶表示装置の基本的な構成については、実施の形態１と同様であるため、説明を省略する。
本実施の形態では、サブフレームデータ生成部３１が、映像信号のＮビット（Ｎは２以上の自然数）の階調データに対してディザ処理することにより、Ｍビット（ＭはＮより大きい自然数）のデータを生成している。そして、Ｍビットのデータに基づいて、サブフレームの全てがステップビットパルスによって構成されるサブフレームデータを生成している。以下、ディザ処理ついて説明する。

（ディザ処理）
サブフレームデータ生成部３１は、ルックアップテーブル変換部３１１と、誤差拡散部３１２、ＦＲＣ（フレームレートコントロール）部３１３と、リミッタ部３１４と、サブフレームデータ変換部３１５を備えている。

以下、サブフレームデータ生成部３１におけるデータ処理を図１２〜図１７を用いて説明する。図１２は、サブフレームデータ生成部３１における階調表現を説明するための図であり、入力された映像信号データのビット数を８ビットとした例を示している。図１３は、実施形態２における駆動階調テーブルを示す図である。図１４は、誤差拡散図を示す図ある。図１５は、誤差拡散フローを示す図ある。図１６は、フレームレートコントロールフローを示す図である。図１７は、フレームレートコントロールテーブルを示す図である。

図１２において、Ｎビットの入力された映像信号データは、ルックアップテーブル変換部３１１にて、Ｎより大きい（Ｍ＋Ｆ＋Ｄ）ビットのデータに変換される。ここで、Ｍはサブフレーム数を２進数で表したときのビット数、Ｄは誤差拡散部３１２により補間されるビット数、Ｆはフレームレートコントロール部３１３により補間されるビット数を表している。なおＮ、Ｍ、Ｆ、Ｄは整数である。

図１２の例では、入力された映像信号データのビット数は８ビット（Ｎ＝８）、誤差拡散部３１２にて補間されるビット数は４ビット（Ｄ＝４）、フレームレートコントロール部３１３にて補間されるビット数は２ビット（Ｆ＝２）としている。サブフレーム数を２進数で表した場合のビット数は４ビット（Ｍ＝４）、駆動階調は１２個（黒を含まない）としている。

サブフレームデータ生成部３１が、１２ビットのサブフレームデータを生成する。そして、図１３に示す階調テーブルで、各画素が１２階調で表示される。図１３に示す階調テーブルにおいて、サブフレームデータが「１」のサブフレームでは、駆動期間で駆動状態となり、サブフレームデータが「０」のサブフレームでは、補償駆動期間で駆動状態となる。

ここでルックアップテーブル変換部３１１の動作を説明する。一般的に映像信号はガンマ補正がかけられている。画像表示装置側ではガンマ補正がかけられた映像信号に対し逆ガンマ補正処理を施してリニアな階調に戻すことが必要である。逆ガンマ補正とは入力Ｘに対して出力がＸの２．２乗となるような補正である。この場合、出力特性は「ガンマ２．２」であると以下表現する。ルックアップテーブル変換部３１１は反射型液晶表示素子６の入出力特性を変換してガンマ２．２の出力特性を有する液晶表示装置を実現する機能を担っている。ルックアップテーブルは、１０ビットの出力が、任意の出力特性（例えばガンマ２．２）となるようにあらかじめ調整されている。例えば、図１３に示す１２個の駆動階調（黒を含まない）のそれぞれの駆動による画像を図１に示す液晶表示装置で投影し、スクリーン１８上の照度を照度計等でそれぞれ測定しておく。それぞれの駆動階調間の照度を６ビット（Ｍ＋Ｄ＝６）（６４階調）で直線補間することによって、０〜７６８の階調毎の照度データが予測される。それらの照度データから任意の出力特性（例えばガンマ２．２）となるような２５６個のデータを選び、あらかじめルックアップテーブルとして保持されているものとする。

ルックアップテーブル変換部３１１は、２５６×１０ビット（すなわち、「２の８乗」階調ｘ（４＋２＋４）ビット）のルックアップテーブルを有している。ここで、「２の８乗」階調ｘ（４＋２＋４）ビットとは、「２のＮ乗」階調ｘ（Ｍ＋Ｆ＋Ｄ）ビットに対してＮ＝８、Ｍ＝４、Ｆ＝２、Ｄ＝４の値を代入したものに相当する。ルックアップテーブル変換部３１１は、入力された８ビットの画像データを、１０ビットのデータに変換して出力する。

図１２に戻り、ルックアップテーブル変換部３１１にて（Ｍ＋Ｆ＋Ｄ）ビットに変換された映像信号データは、誤差拡散部３１２により下位Ｄビットの情報を周辺画素に拡散することによって、（Ｍ＋Ｆ）ビットのデータに変換される。図１２の例では、変換された１０ビットのデータは、誤差拡散部３１２にて、下位４ビットの情報を周辺画素に拡散し上位６ビットのデータに量子化して出力される。

誤差拡散法とは、表示すべき映像信号と実表示値との誤差（表示誤差）を周辺の画素に拡散することで階調不足を補う方法である。第１の実施形態においては、表示すべき映像信号の下位４ビットを表示誤差とし、図１４のように右隣の画素に表示誤差の７／１６を、左下の画素に表示誤差の３／１６を、直下の画素に表示誤差の５／１６を、右下の画素に表示誤差の１／１６を加える。

誤差拡散部３１２の動作を図１５でより詳しく説明する。ある座標の映像信号は上述のように誤差を拡散するとともに、以前の映像が拡散した誤差が加算される。入力された１０ビットのデータは、まず、以前の映像が拡散した誤差が誤差バッファにより加算される。入力映像信号データは誤差バッファの値が加算された後、上位の６ビットと下位の４ビットに分割される。

分割された下位の４ビットの値を以下に示す。右側の値は表示誤差である。
下位４ビット 表示誤差
００００ ０
０００１ ＋１
００１０ ＋２
００１１ ＋３
０１００ ＋４
０１０１ ＋５
０１１０ ＋６
０１１１ ＋７
１０００ −７
１００１ −６
１０１０ −５
１０１１ −４
１１００ −３
１１０１ −２
１１１０ −１
１１１１ ０

分割された下位の４ビットの値に対応する表示誤差は、図１５のように誤差バッファへと加算され保持される。また、分割された下位の４ビットの値に対してスレッショルド比較を行ない、値が１０００より大きい場合（上記の左部の値が１０００である行以降の行）、上位６ビットの値に１が加算される。そして、上位の６ビットのデータが誤差拡散部から出力される。なお、図１２、図１５では、誤差拡散部３１２での処理において、上位６ビットに１が加算されることにより、桁上がりしたビットを０ビット目として示している。

図１２に戻り、誤差拡散部３１２にて（Ｍ＋Ｆ）ビットに変換された映像信号データは、フレームレートコントロール部３１３に入力されるフレームレートコントロール部３１３は、図１６に示すように、フレームレートコントロールテーブルを備えている。フレームレートコントロールテーブルは、図１７に示すようになっている。フレームレートコントロール部３１３では、下位Ｆビットの値と、画素の位置情報及びフレームのカウント情報から、フレームレートコントロールテーブル内の位置を特定し、その値（１または０の値、以下０／１と記載する。）が上位Ｍビットに加えられ、Ｍビットのデータに変換される。ここで、フレームレートコントロール方式とは、表示素子の１画素の表示に対してｍ（ｍ：ｍ≧２、自然数）フレームを１周期として、その周期のｎ（ｎ：ｎ＞０、ｍ＞ｎ、自然数）フレームではオン表示を行ない、残りの（ｍ−ｎ）フレームではオフ表示を行うことにより疑似的に階調を表示させる方式である。

図１２の例では、誤差拡散部３１２により出力された６ビットのデータは、フレームレートコントロール部３１３に入力される。フレームレートコントロール部３１３は、下位２ビットの情報と、表示エリアでの位置情報およびフレームカウンタ情報より、フレームレートコントロールテーブルから０／１の値を導き、入力された６ビットから分離された上位４ビットの値に加算する。

フレームレートコントロール部３１３の動作を図１６で具体的に説明する。入力された６ビットのデータは、上位の４ビットと下位の２ビットに分割される。入力された６ビットデータの下位２ビットと、画素の表示エリアでの位置情報（すなわち、座標データであるＸ座標の下位ビットおよびＹ座標の下位２ビット）と、フレームカウンタの下位２ビットとの合計８ビットの値を用いて、図１７で示すフレームレートコントロールテーブルで示される"０"か"１"の値を特定する。特定された"０"か"１"の値は上位４ビットのデータに加算して、４ビットデータとして出力される。なお、図１２、図１６では、フレームレートコントロール部３１３での処理において、上位６ビットに１が加算されることにより、桁上がりしたビットを０ビット目として示している。

図１２に戻り、フレームレートコントロール部３１３から出力された４ビットデータはリミッタ部３１４にて駆動階調の最大値である１２に制限された後、サブフレームデータ作成部３１５にて、反射型液晶表示素子６へ転送されるべき１２ビットのデータに変換される。１２ビットのデータへの変換は駆動階調テーブルを使用する。

図１１に戻り、サブフレームデータ生成部３１から出力された１２ビットのデータは、メモリ制御部３２にて、サブフレーム毎に分割されたフレームバッファ３３に格納される。フレームバッファ３３は実施の形態１と同様にダブルバッファの構造になっており、一方のフレームバッファにデータを格納中は、他方のフレームバッファのデータがデータ転送部を経由して反射型液晶表示素子１１に転送されることになり、次のフレームでは、前フレーム期間中に格納された他方のフレームバッファのデータがデータ転送部３６を経由して液晶表示素子６に転送され、一方のフレームバッファには入力された映像信号データのサブフレームデータ生成部３１からの出力データが格納される。

駆動制御部３４は、サブフレーム毎の処理のタイミング等を制御しており、データ転送部３６への転送指示およびゲートドライバ３９の制御を行う。データ転送部３６は、駆動制御部３４からの指示に従い、メモリ制御部３２に指示を行ない、指定したサブフレームのデータをメモリ制御部３２から受け取りソースドライバ３７へと転送する。データ転送部３６は一定間隔で、サブフレームデータを転送する。

ソースドライバ３７は、１ライン分のデータをデータ転送部３６より受け取る毎に、反射型液晶表示素子１１の対応する画素２０へ列データ線Ｄ０−Ｄｎを用いて同時に転送する。この時、ゲートドライバ３９では、駆動制御部３４からの垂直スタート信号（ＶＳＴ）／垂直シフトクロック信号（ＶＣＫ）により指定された行の行選択線Ｗｙをアクティブにし、指定された行ｙの全ての列の画素へとデータが転送される。

電圧制御部３８には、黒電圧Ｖｂと白電圧Ｖｗが入力されている電圧制御部３８は液晶に加える電圧であるＶ０／Ｖ１の極性反転処理を行う。Ｖ０はブランキング電圧、Ｖ１は駆動電圧である。極性反転処理とは、Ｖ０／Ｖ１の電圧値を等間隔で交互にＶｂとＶｗとする処理を行うことをいう。Ｖ１はＶ０と１／２周期ずれた位相で印加される。

（駆動パターン）
図１８Ａ〜図１８Ｃは、実施の形態２における液晶表示装置の駆動パターンの一例の説明図を示す。図１８Ａ〜図１８Ｃは、図６Ａ〜図６Ｃと同様に、映像信号が１秒あたり６０フレーム、サブフレーム数が３色の１２個の場合の駆動パターンについて示している。なお、ブランキング電圧、及び駆動電圧等については、図５と同様であるため説明を省略する。

各サブフレーム期間のうち、前半が駆動期間、後半が補償駆動期間となっている。そして、駆動期間の全期間において、ＬＥＤ４２が発光している。図１８Ａ〜図１８Ｃの（Ｃ１）に示すように、ＲのサブフレームＳＦ１Ｒ、ＳＦ２Ｒ、ＳＦ３Ｒ、ＳＦ４Ｒ、ＳＦ５Ｒ、ＳＦ６Ｒ、ＳＦ７Ｒ、ＳＦ８Ｒ、ＳＦ９Ｒ、ＳＦ１０Ｒ、ＳＦ１１Ｒ、及びＳＦ１２Ｒでは、駆動期間の全期間においてＬＥＤ４２ｒが発光している。同様に、ＧのサブフレームＳＦ１Ｇ、ＳＦ２Ｇ、ＳＦ３Ｇ、ＳＦ４Ｇ、ＳＦ５Ｇ、ＳＦ６Ｇ、ＳＦ７Ｇ、ＳＦ８Ｇ、ＳＦ９Ｇ、ＳＦ１０Ｇ、ＳＦ１１Ｇ、及びＳＦ１２Ｇでは、図１８Ａ〜図１８Ｃの（Ｃ２）に示すように、駆動期間の全期間においてＬＥＤ４２ｇが発光する。ＢのサブフレームＳＦ１Ｂ、ＳＦ２Ｂ、ＳＦ３Ｂ、ＳＦ４Ｂ、ＳＦ５Ｂ、ＳＦ６Ｂ、ＳＦ７Ｂ、ＳＦ８Ｂ、ＳＦ９Ｂ、ＳＦ１０Ｂ、ＳＦ１１Ｂ、及びＳＦ１２Ｂでは、図１８Ａ〜図１８Ｃの（Ｃ３）に示すように、駆動期間の全期間においてＬＥＤ４２Ｂが発光している。ＲＧＢのＬＥＤが時分割駆動されているため、各色のＬＥＤ４２では、サブフレーム期間の１／２が発光期間となり、サブフレーム期間の１／２が非発光期間となっている。発光期間と非発光期間とが繰り返している。そして、各色の発光期間は、１サブフレームずつずれている。

このように、全てのサブフレームにおいて、ＬＥＤ４２の発光期間が同じになっている。１フレームが３色×１２個のサブフレームで構成されているため、各画素２０において、それぞれの色が１２階調で表示される。サブフレームデータ生成部３１が生成した１２ビットのサブフレームデータに基づいて、画素部が表示を行う。なお、各階調は、図１３の階調テーブルによって示される。

（タイミングチャート）
図１９Ａ〜図１９Ｃのタイミングチャートを参照して本実施の形態の液晶表示装置３０の動作について更に詳細に説明する。図１９Ａ〜図１９Ｃは、実施の形態１と同様に、サブフレーム数が３色×１２個の場合について示している。なお、実施の形態１と同様の内容については、説明を省略する。たとえば、データ転送のタイミングや、ブランキング電圧と駆動電圧の波形などについては、実施の形態１と同様であるため、説明を省略する。

本実施の形態では、図１９Ａ〜図１９Ｃの（Ｌ１）の示すように、ＲのＬＥＤ４２ｒの発光期間がサブフレームの駆動期間と同じ時間になっている。同様に、ＧのＬＥＤ４２ｇの発光期間がサブフレームの駆動期間と同じ時間になっており、ＢのＬＥＤ４２ｂの発光期間がサブフレームの駆動期間と同じ時間になっている。したがって、いずれのサブフレームにおいても、サブフレームデータが「１」の場合は、駆動期間の全体で白表示を行う。

このように、本実施の形態の液晶表示装置３０によれば、実施の形態１と同様に、画素の階調が「０」で、ＳＦ１Ｒ〜ＳＦ１２Ｂの３色×１２個のサブフレームデータの値がすべて「０」のときにも、駆動期間と補償駆動期間とでは互いに逆極性の電圧（黒電圧及び白電圧）が交互に画素電極１２に印加されて駆動されるため、常に交流駆動を確保でき、その結果、十分な焼き付き防止を行うことができる。

また、本実施の形態の液晶表示装置３０によれば、実施の形態１と同様に、１フレーム期間を３色×１２サブフレーム期間に分割して各サブフレーム期間に液晶素子ＬＣを交流駆動しているため、１フレーム毎に３×１２回という従来よりも多くのＤＣバランス極性反転を行うことができ、焼き付き防止精度を向上することができ、その結果、強誘電性液晶を用いた液晶表示装置の信頼性を向上することができる。

更に、本実施の形態の液晶表示装置３０によれば、画素電極１２に１サブフレームの半の駆動期間と後半の補償駆動期間とで互いに逆極性の電圧（黒電圧及び白電圧）を印加することで交流駆動するようにしているため、特許文献３記載の液晶表示装置の駆動方法のような映像表示に用いることができない逆電圧画像のためのデータ転送を不要にできる。また、各色の光源を時分割で駆動するフィールドシーケンシャル方式での駆動が可能となるため、消費電力を削減することができる。また、全てのサブフレームにおいて、駆動期間の全体が発光期間となっているため、輝度を向上することができる。

本実施の形態では、図１３、図１８Ａ〜図１８Ｃに示す通り、動画擬似輪郭の原因となるバイナリビットパルスを用いず、すべて同じ幅のステップビットパルスを用いている。バイナリビットパルスとは各サブフィールドに対して重みが２n （ｎ＝０、１、２、３…）で表されるいわゆる"バイナリの重み付け"を行うものである。一方、ステップビットパルスとは、１、２、４、８、１６のバイナリビットパルスがある場合、３２、３２、３２、３２、３２、３２、３２のような同じ重み付けのパルスのことをいう。すべてバイナリビットパルスにする場合と比較して、ステップビットパルスを併用することで動画擬似輪郭を相対的に軽減する効果がある。

動画擬似輪郭とは、隣り合った画素の似たような階調において、片方の画素でのバイナリビットパルスの多くが駆動状態であり、もう片方の画素でのバイナリビットパルスの多くがブランキング状態である場合、視線を動かした時や、顔のアップ等が動いたときに、意図しない輝度が眼で知覚されることをいう。本実施形態では、動画擬似輪郭の原因となるバイナリビットパルスを用いず、すべて同じ幅のステップビットパルスを用いている。そのため視線方向を動かした場合でも、輝度が著しく変化しないため、動画擬似輪郭はほとんど知覚されない。

また、フレームレートコントロールにより、隣接画素間で生じる横方向電界を打ち消すことができる。すなわち、横方向電界が均等に分散されるため、高画質での表示が可能となる。

実施形態２において、入力された映像信号データのビット数をＮ、表示素子の駆動可能な階調数を２進数で表したときのビット数をＭ、誤差拡散処理により誤差として拡散されるビット数をＤ、フレームレートコントロールにより擬似的な階調として表現されるビット数をＦとしたとき、Ｎ＝８、Ｍ＝４、Ｄ＝４、Ｆ＝２である場合について説明した。しかし、Ｎ、Ｍ、Ｄ、Ｆの値は上記の値に限定されず、種々の値を用いて実施することができる。そのなかでも、Ｎ＝８〜１２、Ｍ＝４〜６、Ｄ＝４〜８、Ｆ＝２〜３であることがより好ましい。

なお、本実施の形態においても、実施の形態１の変形例１、２を適用してもよい。

実施の形態３．
次に、実施の形態３にかかる液晶表示装置について説明する。本実施の形態も図１に示した投射型表示装置１０における反射型液晶表示素子１１として用いることができる。なお、液晶表示装置の基本的構成は、実施の形態１であるため、適宜説明を省略する。

（画素構成）
図２０は、本実施の形態にかかる液晶表示装置の一画素の構成図を示す。同図中、図１及び図２と同一構成部分には同一符号を付してある。図２０において、反射型液晶表示素子１１の一つの画素５０は、画素回路１５ｂと液晶素子ＬＣとからなり、２本の列データ線Ｄ及び反転列データ線ＤＸを一組とするデータ線と、行選択線Ｗとの交差部に配置されている。液晶素子ＬＣは前述したように、画素電極１２及び共通電極１４が対向するように第１の基板と第２の基板とが離間配置されて形成された基板間の空間内に強誘電性の液晶層１３が封入された構成とされている。なお、図２及び図２０では各画素回路１５ａ、１５ｂ単位で液晶素子ＬＣが設けられていることを分かり易くするために、液晶素子ＬＣを各画素回路単位で図示しているが、実際には液晶素子ＬＣのうち画素電極１２は画素回路１５ａ、１５ｂ毎に個別に設けられるが、液晶層１３及び共通電極１４は全画素に共通に設けられている。

一方、画素回路１５ｂは、図２０に示すように、サンプルホールド部５１及び電圧選択部５２からなる。すなわち、画素１５ｂは、実施の形態１で示したサブサンプルホールド部２１と転送用スイッチングトランジスタ２２が設けられていない構成となっている。したがって、画素回路１５ｂに、１つのサンプルホールド部５１のみが設けられている。サンプルホールド部５１はＳＲＡＭ(Static Random Access Memory)構造のフリップフロップよりなる。サンプルホールド部５１は、列データ線Ｄ及び反転列データ線ＤＸと、行選択線Ｗとに接続されており、行選択線Ｗを介して印加される行選択信号により選択されたときに、列データ線Ｄ及び反転列データ線ＤＸを介して供給される画素データをサンプリング及びホールドする。

電圧選択部５２は、サンプルホールド部５１と、ブランキング電圧線Ｖ０及び駆動電圧線Ｖ１とに接続されている。電圧選択部５２の出力端子は画素電極１２に接続されている。電圧選択部２４は、サンプルホールド部５１により保持されているサブフレームデータ（画素データ電圧）の値が「０」であるか「１」であるかに応じて、ブランキング電圧線Ｖ０のブランキング電圧及び駆動電圧線Ｖ１の駆動電圧の一方を選択して画素電極１２に印加する。

（回路構成）
図２１は、実施の形態３にかかる液晶表示装置のブロック図を示す。同図中、図４と同一構成部分には同一符号を付し、その説明を省略する。図２１において、本実施の形態の液晶表示装置６０は、サブフレームデータ生成部３１、メモリ制御部３２、フレームバッファＡ３３１及びフレームバッファＢ３３２、ＬＥＤ制御部３５、データ転送部３６、ゲートドライバ３９、駆動制御部６１、ソースドライバ６２、電圧制御部６３、画素部６４を含んで構成されている。

画素部６４は、１本の列データ線Ｄ及び１本の反転列データ線ＤＸを一組とする、全部で（ｎ＋１）組の列データ線Ｄ0〜Ｄn及び反転列データ線ＤＸ0〜ＤＸnと、（ｍ＋１）本の行選択線Ｗ0〜Ｗmとが交差する各交差部に配置された、全部で（ｎ＋１）×（ｍ＋１）個の画素５０から構成される。一つの画素５０は、図２０に示した画素５０の構成である。また、画素部６４の全ての画素５０は、各電圧選択部５２にブランキング電圧線Ｖ０及び駆動電圧線Ｖ１が共通に接続されている。

駆動制御部６１は、サブフレームデータ生成部３１に供給される映像信号データの垂直同期信号VSYNC及び水平同期信号HSYNCが供給され、これらの同期信号に同期してデータ転送タイミング、電圧制御タイミング、ＬＥＤ制御タイミング等を制御しており、データ転送部３６への転送指示、ソースドライバ６２／ゲートドライバ３９の制御、電圧制御部６３及びＬＥＤ制御部３５へのタイミング指示を行う。データ転送部３６は、駆動制御部６１からの指示に従いメモリ制御部３２を指示して、メモリ制御部３２がフレームバッファ３３から読み出したサブフレームデータのうち、指定したサブレームデータを受け取り、ソースドライバ６２へ転送する。フレームバッファ３３１、及びフレームバッファ３３２は、実施の形態１に示したように、書き込みと読み出しを交互に行う。

ソースドライバ６２は、駆動制御部６１からの水平スタート信号（ＨＳＴ）／水平シフ
トクロック信号（ＨＣＫ）により、データ転送部３６からのサブフレームデータをシフト
して、１ライン分の（ｎ＋１）画素のサブフレームデータを受け取る毎に、その１ライン
分の互いに逆論理値の２種類のサブフレームデータを列データ線Ｄ0〜Ｄn及び反転列データ線ＤＸ0〜ＤＸnを並列に介して画素部６４へ同時に転送する。

ここで、列データ線Ｄ0〜Ｄnのうち任意の列データ線Ｄiにて転送されるサブフレームデータの値と、反転列データ線ＤＸ0〜ＤＸnのうち上記の列データ線Ｄiと同じ組の任意の反転列データ線ＤＸiにて転送される反転サブフレームデータの値とは、常に一方が"１"のとき他方が"０"である、逆論理値の関係にある。ここで、本実施の形態で列データ線Ｄ0〜Ｄn及び反転列データ線ＤＸ0〜ＤＸnを用いるのは、画素５０内のサンプルホールド部５１としてフリップフロップ回路によるＳＲＡＭを用いたのに対応して、より実際に近い構成としたためである。ＳＲＡＭは、データを安定して保持するためには、互いに逆論理値の２つのデータを必要とする。勿論、原理的には図４の実施の形態１の液晶表示装置３０のように１種類の列データ線のみでよい。

ゲートドライバ３９は、駆動制御部６１からの垂直スタート信号（ＶＳＴ）／垂直シフトクロック信号（ＶＣＫ）により、１水平走査期間毎に行選択信号を行選択線Ｗ0〜Ｗmに順次に供給して画素部６４の複数の画素５０を、上から下方向にライン単位で順次に選択する。例えば、ゲートドライバ３９が行選択線Ｗ0〜Ｗmのうち指定された１ライン（行）ｙの行選択線Ｗyをアクティブにすると、指定された行ｙの（ｎ＋１）個の各画素５０が選択され、その選択された各画素５０内の各サンプルホールド部５１に、ソースドライバ６２から列データ線Ｄ0〜Ｄn及び反転列データ線ＤＸ0〜ＤＸnを介して並列に入力される１ライン分の（ｎ＋１）画素のサブフレームデータが画素別に転送されて保持される。ソースドライバ６２及びゲートドライバ３９は、本発明の画素部駆動手段を構成している。

上記の動作が１ライン単位で繰り返され、画素部６４のすべての画素５０内のサンプルホールド部５１に１つのサブフレーム期間のすべてのサブフレームデータが後述する補償駆動期間内で転送されてサンプリング及びホールドされる。画素データであるサブフレームデータは、その画素で表示されるべき階調に応じて「１」又は「０」の値を有している。

図２１の電圧制御部６３は、駆動制御部６１の指示に従い、画素部６４のすべての画素５０に対して、ブランキング電圧線Ｖ０を介してブランキング電圧を供給すると共に、駆動電圧線Ｖ１を介して駆動電圧を供給する。上記のブランキング電圧と駆動電圧とは、サブフレームの１サブフレーム期間を１周期とする対称方形波で、互いに逆相（逆極性）とされている。すなわち、１サブフレーム期間を前半期間と後半期間とに分け、前半期間を補償駆動期間とし、後半期間を駆動期間としたとき、ブランキング電圧線Ｖ０のブランキング電圧は、図２２（Ｇ）に示すように、補償駆動期間では白電圧Ｖw[V]であり、駆動期間では黒電圧Ｖb[V]である。一方、駆動電圧線Ｖ１の駆動電圧は、図２２（Ｈ）に示すように、補償駆動期間では黒電圧Ｖb[V]であり、駆動期間では白電圧Ｖw[V]である。

図２１の電圧選択部５２は、サンプルホールド部５１でホールドされている列データ線Ｄを介して入力されたサブフレームデータの値が「１」のとき（すなわち、反転列データ線ＤＸを介して入力された反転サブフレームデータの値が「０」のとき）は、図２２（Ａ）に示すように、同図(Ｈ)に示した駆動電圧線Ｖ１の駆動電圧を選択して画素電極１２に印加する。他方、電圧選択部５２は、列データ線Ｄを介して入力されたサブフレームデータの値が「０」のとき（すなわち、反転列データ線ＤＸを介して入力された反転サブフレームデータの値が「１」のとき）は、図２２（Ａ）に示すように、同図(Ｇ)に示したブランキング電圧線Ｖ０のブランキング電圧を選択して画素電極１２に印加する。

液晶素子ＬＣの共通電極１４には電圧制御部６３から図２２（Ｂ）に示す一定電圧０[V]の共通電圧Ｖcomが印加されている。この一定電圧０[V]は、黒電圧Ｖb[V]と白電圧Ｖw[V]との中間電圧である。液晶層１３は画素電極１２の印加電圧と共通電圧Ｖcomとの電位差で駆動されるため、液晶層１３に印加される駆動電圧は、図２２（Ｃ）に示すように、サブフレームデータの値が「１」（反転サブフレームデータの値が「０」）のときは、補償駆動期間では黒電圧Ｖb[V]で、駆動期間では白電圧Ｖw[V]となり、サブフレームデータの値が「０」（反転サブフレームデータの値が「１」）のときは、補償駆動期間では白電圧Ｖw[V]で、駆動期間では黒電圧Ｖb[V]となる。

液晶素子ＬＣは、液晶層１３に印加される駆動電圧が白電圧Ｖw[V]のときに駆動されるため、液晶素子ＬＣの駆動波形は図２２（Ｄ）にハイレベルで模式的に示すように、サブフレームデータの値が「１」（反転サブフレームデータの値が「０」）のときは、駆動期間で駆動され、サブフレームデータの値が「０」（反転サブフレームデータの値が「１」）のときは、補償駆動期間で駆動される。すなわち、本実施の形態の液晶表示装置６０では、後述するように画素の階調が「０」で、１２個のサブフレームデータの値がすべて「０」のときには、駆動期間では駆動されないが、補償駆動期間で駆動されるために常に交流駆動を確保でき、その結果、十分な焼き付き防止を行うことができる。

一方、ＬＥＤ制御部３５は、駆動制御部６１からの指示に従い、サブフレームデータの値に関係なく駆動期間内でのみ図２２（Ｅ）にハイレベルで模式的に示すようにＬＥＤ４２を駆動して発光させ、照明光学系内のＬＥＤ４２から照明光が図１に示した入射光Ｌ１として射出し、液晶表示素子１１に入射する。なお、ＬＥＤ制御部３５は、ＬＥＤ４２を駆動期間で駆動するが、後述するようにＬＥＤ重み付けテーブルに従い、１フレーム期間を構成する１２個のサブフレーム期間のうちの何番目のサブフレーム期間であるかに応じて、駆動期間全期間以下の予め定めた設定期間でＬＥＤ４２を発光させる。

これに対し、液晶駆動素子１１の一部を構成する液晶素子ＬＣは図２２（Ｄ）に示したように、サブフレームデータの値が「１」（反転サブフレームデータの値が「０」）のときは入射光が入射する駆動期間で駆動されるため図２２（Ｆ）にハイレベルｆ１４で模式的に示すように図１に示した射出光Ｌ２が出力されて白表示を行う。一方、図２２（Ｄ）に示したように、サブフレームデータの値が「０」（反転サブフレームデータの値が「１」）のときは駆動期間において入射光が入射しても、液晶素子ＬＣは駆動されないため図２２（Ｆ）にローレベルｆ１２で模式的に示すように射出光Ｌ２が出力されず黒表示を行う。

また、サブフレームデータの値が「０」（反転サブフレームデータの値が「１」）のときは、液晶素子ＬＣは補償駆動期間で図２２（Ｄ）にハイレベルで模式的に示すように駆動されるが、同図（Ｅ）にローレベルで模式的に示すように液晶素子ＬＣに照明光が入射しないため、同図（Ｆ）にローレベルｆ１１で模式的に示すように射出光Ｌ２が出力されず黒表示を行う。

（駆動パターン）
次に、本実施の形態の液晶表示装置６０の駆動パターンについて説明する。

図２３Ａ〜図２３Ｃは、本実施の形態にかかる液晶表示装置の駆動パターンの一例の説明図を示す。図２３Ａ〜図２３Ｃは、図６Ａ〜図６Ｃと同様にサブフレーム数が１２個の場合の本実施の形態の液晶表示装置６０の駆動パターンについて示している。図２３Ａ〜図２３Ｃの（Ａ）は１フレーム期間においてサブフレームＳＦ１ＲからサブフレームＳＦ１２Ｂまでの計３色×１２個のサブフレーム転送が行われることを示している。すべての画素５０内のサンプルホールド部５１の情報（サブフレームデータ）を書き換える期間を、データアドレス期間とするとき、データアドレス期間は、各サブフレームにおける前半期間である補償駆動期間内で終了している必要がある。

また、図２３Ａ〜図２３Ｃの（Ｂ）は、各サブフレーム期間が前述したように、前半期間が補償駆動期間、後半期間が補償駆動期間に設定されることを示す。つまり、データアドレス期間中は補償駆動期間となる。更に、図２３Ａ〜図２３Ｃの（Ｃ１）は、ＬＥＤ制御部３５により光源であるＬＥＤ４２ｒが、ＳＦ１Ｒ〜ＳＦ６Ｒでは駆動期間の後半に発光するように設定されることを示す。すなわち、ＬＥＤ制御部３５は、駆動期間におけるＬＥＤ４２ｒの発光期間を、サブフレームＳＦ１〜ＳＦ１２のうち重み付けが大きなサブフレームＳＦ１Ｒ、ＳＦ２Ｒ、ＳＦ３Ｒ、ＳＦ４Ｒ、ＳＦ５Ｒほど駆動期間の終端側から始端方向へ長くし、重み付けが最大のサブフレームＳＦ６Ｒ〜ＳＦ１２Ｒにおいて駆動期間の全期間を発光期間とするように、ＬＥＤ４２を制御する。駆動期間の後半に発光するようにすることにより、液晶層１３の立ち上がり期間におけるロスを低減することができる。駆動期間におけるＬＥＤ４２ｇ、ＬＥＤ４２ｂについても、ＬＥＤ４２ｒと同様に重み付けされている。

また、最後のサブフレームＳＦ１２Ｂの駆動期間が終了した後、次のフレームが始まるまでの期間を"非駆動期間"とし、液晶層１３にかかる電圧が０[V]となるようにしてもよい。すなわち、ブランキング電圧線Ｖ０のブランキング電圧と駆動電圧線Ｖ１の駆動電圧とを、それぞれ共通電極電圧Ｖcomと同じ電圧値となるように設定する。これは、サブフレームの合計期間をフレーム期間に一致させることは非常に困難なため、どうしても余った期間が生じ、この余った期間に余計な電圧が液晶素子ＬＣにかかると、焼き付きの原因になってしまうため、これを防止するためである。すなわち、上記の余った期間を、ブランキング電圧線Ｖ０のブランキング電圧と駆動電圧線Ｖ１の駆動電圧と共通電極電圧Ｖcomとをそれぞれ同じ電圧値に設定して液晶素子ＬＣを駆動しない非駆動期間とすることで、サンプルホールド部５１にて保持されたサブフレームデータの値によらず、液晶素子ＬＣにかかる電圧を０にして、焼き付きを防止することができる。

また、図２３Ａ〜図２３Ｃの（Ｃ１）は、サブフレームＳＦ１Ｒ〜ＳＦ１２Ｒのうち、サブフレームＳＦ６Ｒ〜ＳＦ１２Ｒでは駆動期間と同じ期間ＬＥＤ４２ｒが発光し、サブフレームＳＦ１Ｒ、ＳＦ２Ｒ、ＳＦ３Ｒ、ＳＦ４Ｒ、ＳＦ５Ｒでは、それぞれ駆動期間の１／３２倍、２／３２倍、４／３２倍、８／３２倍、１６／３２倍の期間発光することを示している。１フレーム期間内のサブフレームＳＦ１Ｒ〜ＳＦ１２Ｒのうちの何番目のサブフレームであるかに応じてＬＥＤの発光期間を重み付けして可変制御する動作は、実施の形態１と同様にＬＥＤ制御部３５がＬＥＤ重み付けテーブルを参照して行う。また、ＬＥＤ制御部３５は、ＬＥＤ４２ｇ、ＬＥＤ４２ｂについても同様に発光期間を制御している。したがって、実施の形態１と同様に、ＬＥＤ４２ｇ、ＬＥＤ４２ｂは、図２３Ａ〜図２３Ｃの（Ｃ２）、図２３Ａ〜図２３Ｃの（Ｃ３）のような波形で発光する。

（タイミングチャート）
次に、図２４Ａ〜図２４Ｃのタイミングチャートを参照して本実施の形態の液晶表示装置６０の動作について更に詳細に説明する。図２４Ａ〜図２４Ｃは、実施の形態１と同様に、サブフレーム数が３色×１２個の場合について示している。なお、実施の形態１と同様の内容については、説明を省略する。

駆動制御部６１に供給される、図２４Ａの（Ａ）に示す垂直同期信号VSYNCが時刻Ｔ０でアクティブとなると、駆動制御部６１の指示に従いサブフレームＳＦ１のサブフレームデータがデータ転送部３６より、ソースドライバ６２に順次入力される。ソースドライバ３７は１ライン分の（ｎ＋１）個のサブフレームデータを格納する毎に、列データ線Ｄ0〜Ｄn及び反転列データＤＸ0〜ＤＸnを並列に介してサブフレームデータ及び反転サブフレームデータを同時に画素部６４へ転送し、ゲートドライバ３９で指定された行（１ライン）ｙの（ｎ＋１）個の各画素５０内の各サンプルホールド部５１に画素別にサンプリング及びホールドさせる。

例えば、画素部６４内のある一つの画素５０（x，y）において、ＳＦ１Ｒ〜ＳＦ１２ＲまでのＲの１２個のサブフレームデータＤ（Ｒ，ｘ，ｙ）の値が、図２４Ａ〜図２４Ｃの（Ｃ１）に示すように［１，１，１，０，１，１，１，１，１，１，１，０］であり、ＳＦ１Ｇ〜ＳＦ１２ＧまでのＧの１２個のサブフレームデータＤ（Ｇ，ｘ，ｙ）の値が、図２４Ａ〜図２４Ｃの（Ｃ２）に示すように［０，０，１，０，０，１，１，０，０，０，０，０］であり、ＳＦ１Ｂ〜ＳＦ１２ＢまでのＢの１２個のサブフレームデータＤ（Ｂ，ｘ，ｙ）の値が、図２４Ａ〜図２４Ｃの（Ｃ３）に示すように［１，１，１，０，１，１，１，１，１，０，０，０，］であると仮定する。この場合、画素部６４内のある一つの画素５０（x，y）において入力されるＳＦ１ＲからＳＦ１２Ｂまでの３×１２個のサブフレームデータＤ（ｘ，ｙ）の各１ビットの値が、図２４Ａ〜図２４Ｃの（Ｃ）に示すように［１，０，１，１，０，１，１，１，１，０，０，０，１，０，１，１，１，１，１，１，１，１，０，１，１，０，１，１，０，０，１，０，０，０，０，０］となる。
なお、以下の説明では反転サブフレームデータについては説明を省略する。この場合、最初のサブフレームＳＦ１Ｒの伝送期間では、垂直同期信号VSYNCの入力時刻Ｔ０からｙライン分遅れた時刻Ｔ１にて図２４Ａに示すように、ｙライン目の行選択線Ｗに供給される行選択信号Ｗyによりｙライン目の各画素５０が選択され、それらの各画素５０内のサンプルホールド部５１にサブフレームＳＦ１Ｒのサブフレームデータ"１"が保持される。この画素５０（x，y）内のサンプルホールド部５１におけるＳＦ１Ｒのサブフレームデータ"１"の保持は、図２４Ａ（Ｅ）に示すように、次のＳＦ１Ｇのサブフレームデータが転送される時刻Ｔ６までの（Ｔ１−Ｔ６）の期間保持される。

そして、時刻Ｔ２でサブフレームＳＦ１Ｒのすべてのサブフレームデータの転送が終了し、図２４Ａ（Ｂ）に示すようにＳＦ１Ｒのデータアドレス期間が終了する。ここで、サブフレームＳＦ１Ｒの１サブフレームは、図２４Ａ（Ｂ）に示す時刻Ｔ０から時刻Ｔ５までの期間（Ｔ０−Ｔ５）で、その１サブフレームの前半期間である時刻Ｔ０から時刻Ｔ３までの期間（Ｔ０−Ｔ３）では、補償駆動期間としてブランキング電圧線Ｖ０には図２４Ａ（Ｆ）にハイレベルで示す白電圧Ｖw[V]が、また駆動電圧線Ｖ１には図２４Ａ（Ｇ）にローレベルで示す黒電圧Ｖb[V]が印加される。続く、ＳＦ１Ｒの１サブフレームの後半期間である時刻Ｔ３から時刻Ｔ５までの期間（Ｔ３−Ｔ５）では、駆動期間としてブランキング電圧線Ｖ０には図２４Ａ（Ｆ）にローレベルで示す黒電圧Ｖb[V]が、また駆動電圧線Ｖ１には図２４Ａ（Ｇ）にハイレベルで示す白電圧Ｖw[V]が印加される。なお、共通電極電圧Ｖcomは図２４Ａ（Ｈ）に示すように、常に０[V]である。

上記の駆動期間（Ｔ３−Ｔ５）では、画素５０（x，y）内のサンプルホールド部５１で保持されているサブフレームデータ値は図２４Ａ（Ｃ）に示したように "１"であるので、画素５０（x，y）内の電圧選択部５２は、駆動電圧線Ｖ１の駆動電圧を選択して図２４Ａ（Ｉ）にハイレベルで示すように白電圧Ｖw[V]を画素電極１２に印加する。

このとき、画素５０（x，y）内の液晶素子ＬＣの共通電極１４には図２４（Ｈ）に示す０[V]の共通電圧Ｖcomが印加されているため、液晶層１３には同図（Ｊ）で示すような駆動電圧が印加され、液晶素子ＬＣは同図（Ｋ）にハイレベルで模式的に示すように駆動期間（Ｔ３−Ｔ５）で駆動される。また、ＬＥＤ制御部３５はＳＦ１の駆動期間（Ｔ３−Ｔ５）の終了直前の時刻Ｔ４から時刻Ｔ５までの、駆動期間の１／３２倍の重み付けの期間（Ｔ４−Ｔ５）では、図２４Ａ（Ｌ）にハイレベルで模式的に示すようにＬＥＤ４２を点灯する。従って、ＳＦ１Ｒの駆動期間内の上記の重み付けの期間（Ｔ４−Ｔ５）では液晶表示装置６０の当該画素５０(ｘ,ｙ)は、図２４（Ｍ）にハイレベルで模式的に示すように白表示を行う。

続いて、同様に図２４Ａ（Ｂ）に示す時刻Ｔ５から時刻Ｔ１０までの１サブフレーム（Ｔ５−Ｔ１０）において、次のサブフレームＳＦ１Ｇの処理が行われる。画素５０（x，y）内のサンプルホールド部５１は、図２４Ａ（Ｅ）に示すように、ＳＦ１Ｇのサブフレームデータ"０"を時刻Ｔ５直後の時刻Ｔ６でサンプリング保持し、次のＳＦ１Ｂのサブフレームデータが転送される時刻までの期間保持する。

そして、時刻Ｔ１０でサブフレームＳＦ１Ｇのすべてのサブフレームデータの転送が終了し、図２４Ａ（Ｂ）に示すようにＳＦ２のデータアドレス期間が終了する。ここで、サブフレームＳＦ１Ｇの１サブフレーム（Ｔ５−Ｔ１０）のうち、前半期間である期間（Ｔ５−Ｔ８）では、補償駆動期間としてブランキング電圧線Ｖ０には図２４Ａ（Ｆ）にハイレベルで示す白電圧Ｖw[V]が、また駆動電圧線Ｖ１には図２４Ａ（Ｇ）にローレベルで示す黒電圧Ｖb[V]が印加される。続く、ＳＦ１Ｇの１サブフレームの後半期間である期間（Ｔ８−Ｔ１０）では、駆動期間としてブランキング電圧線Ｖ０には図２４Ａ（Ｆ）にローレベルで示す黒電圧Ｖb[V]が、また駆動電圧線Ｖ１には図２４Ａ（Ｇ）にハイレベルで示す白電圧Ｖw[V]が印加される。

上記の駆動期間（Ｔ８−Ｔ１０）では、画素５０（x，y）内のサンプルホールド部５１で保持されているサブフレームデータ値は図２４Ａ（Ｃ）に示したように "０"であるので、画素５０（x，y）内の電圧選択部５２は、ブランキング電圧線Ｖ０のブランキング電圧を選択して図２４Ａ（Ｉ）にローレベルで示すように黒電圧Ｖb[V]を画素電極１２に印加する。

このとき、画素５０（x，y）内の液晶素子ＬＣの共通電極１４には図２４Ａ（Ｈ）に示す０[V]の共通電圧Ｖcomが印加されているため、液晶層１３には同図（Ｊ）で示すような駆動電圧が印加され、液晶素子ＬＣは駆動期間（Ｔ８−Ｔ１０）では同図（Ｋ）にローレベルで模式的に示すように黒電圧Ｖb[V]に対応する電圧で駆動される。また、ＬＥＤ制御部３５はＳＦ１Ｇの駆動期間（Ｔ８−Ｔ１０）では、図２４Ａ（Ｌ）に示すように駆動期間の１／３２倍の重み付けの期間（Ｔ９−Ｔ１０）だけＬＥＤ４２ｇを点灯する。これにより、ＳＦ２Ｇの駆動期間（Ｔ８−Ｔ１０）では液晶表示装置６０の当該画素５０(x，y）は、黒電圧Ｖb[V]に対応する電圧で駆動されるため、駆動期間の１／３２倍の重み付けの期間（Ｔ９−Ｔ１０）だけＬＥＤ４２ｇが点灯したとき、図２４Ａ（Ｍ）にローレベルで模式的に示すように黒表示を行う。

以下、ＳＦ１ＢからＳＦ１２Ｂまで同様な処理が行われる。この結果、本実施の形態によれば、光出力として、図２４Ａ〜図２４Ｃの（Ｍ）に示すようになる。Ｒの光出力として、図２４Ａ〜図２４Ｃの（Ｍ１）に示すようにＳＦ１ＲからＳＦ１２Ｒまでの各サブフレームにおいて「１，２，４，８，０，３２，３２，３２，３２，３２，３２，０」が出力され、積分値として「２１５」が出力される。この結果、画素２０(Ｒ，x，y)において階調値「２１５」が表示される。

なお、時刻Ｔ０から始まる１フレーム期間内の最後のサブフレームＳＦ１２Ｂの駆動期間終了時刻Ｔ１１からその１フレーム期間の最後の時刻（次の１フレーム期間の最初のサブフレームＳＦ１Ｒの補償駆動期間の開始時刻）Ｔ１２までの、図２４Ｃに「Blank」で示す期間は、電圧制御部６３は図２４Ｃの（Ｆ）、（Ｇ）にそれぞれ示すように、共通電極電圧Ｖcomと同一電圧値（０[V])のブランキング電圧及び駆動電圧を発生する。この期間は、図２３Ｃに"非駆動期間"として示した期間に相当し、液晶層１３にかかる電圧が０[V]となり、図２４Ｃ（Ｋ）に示すように、液晶素子ＬＣは非駆動とされる。

次に、ＤＣバランスとして図２４Ａ〜図２４Ｃの（Ｊ）に示す液晶電圧に注目すると、同図（Ｅ）に示すサンプルホールドの値が"０"から"１"に変化するサブフレーム（たとえば、ＳＦ１Ｂ）と、サンプルホールドの値が"１"から"０"に変化するサブフレーム（たとえば、ＳＦ１Ｇ）とでは、それぞれ波形が逆転している。また、同図（Ｅ）に示すサンプルホールドの値が変化しない、他のサブフレーム（たとえば、ＳＦ２Ｒ）では、サブフレーム内にてＤＣバランスが０[V]になっている。このように、１フレーム期間で注目すると、本実施の形態の液晶表示装置６０ではＤＣバランスが０[V]に保たれていることが分かる。

このように、本実施の形態の液晶表示装置６０によれば、画素の階調が「０」で、ＳＦ１Ｒ〜ＳＦ１２Ｂの３色×１２個のサブフレームデータの値がすべて「０」のときにも、補償駆動期間と駆動期間とでは互いに逆極性の電圧（黒電圧及び白電圧）が交互に画素電極１２に印加されて駆動されるため、常に交流駆動を確保でき、その結果、十分な焼き付き防止を行うことができる。

また、本実施の形態の液晶表示装置６０によれば、１フレーム期間を３×１２サブフレームに分割してサブフレーム毎に液晶素子ＬＣを交流駆動しているため、１フレーム毎に３×１２回という従来よりも多くのＤＣバランス極性反転を行うことができ、焼き付き防止精度を向上することができ、その結果、強誘電性液晶を用いた液晶表示装置の信頼性を向上することができる。

更に、本実施の形態の液晶表示装置６０によれば、１サブフレームの前半期間を補償駆動期間とし、後半期間を駆動期間として、補償駆動期間でのみサブフレームデータ転送を行うようにしたため、データ転送効率を略５０％とすることができる。すなわち、本実施の形態の液晶表示装置６０によれば、データ転送期間と駆動期間とを工夫することで、画素回路１５ｂ内のサンプルホールド回路は１つのサンプルホールド部５１のみでも動作することができ、その結果、画素サイズの小型化が容易となり、第１の実施の形態に比べて、液晶表示装置全体の小型化や高解像度化への応用に有利である。

なお、本発明は以上の実施の形態に限定されるものではなく、例えばサブフレームＳＦ１Ｒ〜ＳＦ１２ＢのそれぞれにおけるＬＥＤ４２の発光期間を図６Ａ〜図６Ｃの（Ｃ）、図２３Ａ〜図２３Ｃの（Ｃ）に示したように階調テーブルの重み付けに応じた発光期間に可変しているが、発光期間は一定とし発光強度を上記の重み付けに応じて可変する（重み付けが大であるほど発光強度を大とする）ようにしてもよい。サブフレームデータが「０」となる画素では、サブフレームの駆動期間において、液晶により黒表示を行わせ、サブフレームデータが「１」となる画素では、サブフレームの駆動期間において、液晶により黒表示より高い輝度で表示を行わせるようにすればよい。また、１フレーム期間のサブフレームの数は１２に限定されるものではなく、１０以上であれば所期の目的を達成することができる。

さらに、実施の形態３と実施の形態２とを組み合わせてもよい。すなわち、実施の形態３において、誤差拡散、及びフレームレートコントロールなどによって、１２ビットのサブフレームデータを生成する。そして、ステップビットパルスによって、１２駆動階調で各画素を駆動する。この場合も同様の効果を得ることができる。

なお、上記の説明では、ＲＧＢの順番で時分割駆動を行っているが、駆動する順番はＲＧＢに限られるものではない。もちろん、ＲＧＢ以外の発光色を有する光源を用いてもよい。さらには、ＲＧＢに加えて他の発光色の光源を用いてもよい。

本発明は、色割れの少ない小型あるいは低コストなプロジェクタに応用することができ
る。

以上、本発明者によってなされた発明を実施の形態に基づき具体的に説明したが、本発明は上記実施の形態に限られたものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることは言うまでもない。

１２ 画素電極
１３ 液晶層
１４ 共通電極
１５、１５ａ、１５ｂ 画素回路
２０、５０ 画素
２３ メインサンプルホールド部
２４、５２ 電圧選択部
３０、６０ 液晶表示装置
３５ ＬＥＤ制御部
３８、６３ 電圧制御部
４０、６４ 画素部
４２ ＬＥＤ（発光ダイオード）
５１ サンプルホールド部
Ｄ0〜Ｄn、Ｄ 列データ線
ＤＸ0〜ＤＸn、ＤＸ 反転列データ線
Ｗ0〜Ｗm、Ｗ 行選択線
Ｖ０ ブランキング電圧線
Ｖ１ 駆動電圧線

Claims (5)

1. 複数の行選択線と複数の列データ線とが交差して配置されるとともに、ブランキング電圧線、及び駆動電圧線に接続された画素を複数有する画素部を備えた液晶表示装置であって、
   映像信号の各フレームの１フレーム期間に含まれる複数のサブフレーム毎に第１の値または第２の値を割り当て、前記映像信号の各画素値に対応するサブフレームデータを生成するサブフレームデータ生成部と、
   前記サブフレームの１サブフレーム期間に対応する周期のパルス波形のブランキング電圧及び駆動電圧を発生させて、前記ブランキング電圧線及び前記駆動電圧線にそれぞれ供給する電圧制御部であって、前記サブフレームの駆動期間では前記駆動電圧が第１の電圧値、前記ブランキング電圧が第２の電圧値となり、前記サブフレームの補償駆動期間では前記駆動電圧が第２の電圧値、前記ブランキング電圧が前記第１の電圧値となる電圧制御部と、
   発光色が異なる複数の光源を順次発光させて、時分割駆動を行い、前記駆動期間では前記複数の光源を発光させ、前記補償駆動期間では前記複数の光源の発光を停止させる光源制御部と、を備え、
   複数の前記画素のそれぞれは、
   画素電極と、
   前記第１の電圧値と前記第２の電圧値の間との第３の電圧値である共通電圧が供給される共通電極と、
   前記画素電極と前記共通電極との間の電圧によって駆動する強誘電性の液晶と、
   前記行選択線を介して行選択信号が供給されたときに、前記列データ線を介して供給される前記サブフレームデータを保持する第１の保持部と、
   前記サブフレームデータが前記第１の値の時は前記駆動電圧を選択し、前記サブフレームデータが前記第２の値の時は前記ブランキング電圧を選択して、前記画素電極に印加して前記液晶を交流駆動する電圧選択部と、を有し、
   前記サブフレームデータが前記第２の値となる画素では、前記サブフレームの前記駆動期間において、前記液晶により黒表示を行わせ、
   前記サブフレームデータが前記第１の値となる画素では、前記サブフレームの前記駆動期間において、前記液晶により前記黒表示より高い輝度で表示を行わせる液晶表示装置。
2. 複数の前記画素のそれぞれは、
   前記画素部の全ての前記画素に前記サブフレームデータを供給したときに転送用信号線を介して転送される転送信号により、前記第１の保持部に保持されたサブフレームデータを転送する転送部と、
   前記転送部によって転送されたサブフレームデータを保持する第２の保持部と、を備え、
   前記サブフレームにおいて、前記駆動期間の後に前記補償駆動期間が設けられている請求項１に記載の液晶表示装置。
3. 前記サブフレームにおいて、前記駆動期間の前に前記補償駆動期間が設けられ、
   前記補償駆動期間内で、前記画素部の全ての前記画素に前記サブフレームデータが供給される請求項１に記載の液晶表示装置。
4. 前記サブフレームデータ生成部が、
   前記映像信号のＮビット（Ｎは２以上の自然数）の階調データに対してディザ処理することにより、Ｍビット（ＭはＮ以上の自然数）のデータを生成し、
   Ｍビットのデータに基づいて、サブフレームの全てがステップビットパルスによって構成されるサブフレームデータを生成する請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載の液晶表示装置。
5. 複数の行選択線と複数の列データ線とが交差して配置されるとともに、ブランキング電圧線、及び駆動電圧線に接続された画素を複数有する画素部を備えた液晶表示装置の駆動方法であって、
   複数の前記画素のそれぞれは、
   画素電極と、
   第１の電圧値と第２の電圧値の間との第３の電圧値である共通電圧が供給される共通電極と、
   前記画素電極と前記共通電極との間の電圧によって駆動する強誘電性の液晶と、
   前記行選択線を介して行選択信号が供給されたときに、前記列データ線を介して供給されるサブフレームデータを保持する第１の保持部と、
   サブフレームデータが第１の値の時は前記駆動電圧線に供給された駆動電圧を選択し、前記サブフレームデータが第２の値の時は前記ブランキング電圧線に供給されたブランキング電圧を選択して、前記画素電極に印加して前記液晶を交流駆動する電圧選択部と、を有し、
   前記駆動方法は、
   映像信号の各フレームの１フレーム期間に含まれるＭ個（Ｍは２以上の整数）のサブフレームに前記第１の値又は前記第２の値を割り当て、前記映像信号の各画素値に対応するサブフレームデータを生成するサブフレームデータ生成ステップと、
   前記サブフレームの１サブフレーム期間に対応する周期のパルス波形の前記ブランキング電圧及び前記駆動電圧を発生させて、前記ブランキング電圧線及び駆動電圧線にそれぞれ供給する電圧発生ステップであって、前記サブフレームの駆動期間では前記駆動電圧が前記第１の電圧値、前記ブランキング電圧が前記第２の電圧値となり、前記サブフレームの補償駆動期間では前記駆動電圧が第２の電圧値、前記ブランキング電圧が前記第１の電圧値となる電圧発生ステップと、
   発光色が異なる複数の光源を順次発光させて、時分割駆動を行う光源制御ステップであって、前記駆動期間では前記光源を発光させ、前記補償駆動期間では前記複数の光源の発光を停止させる光源制御ステップと、を備え、
   前記サブフレームデータが前記第２の値となる画素では、前記サブフレームの前記駆動期間において、前記液晶により黒表示を行わせ、
   前記サブフレームデータが前記第１の値となる画素では、前記サブフレームの前記駆動期間において、前記液晶により前記黒表示より高い輝度で表示を行わせる液晶表示装置の駆動方法。

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